Full text of "Abhandlungen der Königlich Bayerischen Akademie der Wissenschaften, Mathematisch-physikalische Klasse"

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FOR SCIENCE

LIBRARY
OF

THE AMERICAN MUSEUM

NATURAL HISTORY

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ABHANDLUNGEN

KÖNIGLICH BAYERISCHEN

AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN

MATHEMATISCH-PHYSIKALISCHR KLASSE

FÜNFUNDZWANZIGSTER BAND

IN DER REIHE DER DENKSCHRIFTEN DER LXXXII, BAND

MÜNCHEN, 1912
VERLAG DER K. B. AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN
IN KOMMISSION DES G. FRANZ’SCHEN VERLAGS (J. ROTH)

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[80]

10.

Inhalt des XXV. Bandes.

. Radium, Thorium und Aktinium in der Atmosphäre und ihre Bedeutung

für die atmosphärische Elektrizität von Karl Kurz (mit 4 Tafeln)

. Registrierungen der luftelektrischen Zerstreuung in unmittelbarer Nähe

des Erdbodens von H. Ebert und K. Kurz (mit 3 Tafeln)

. Betrachtungen über die räumliche Verteilung der Fixsterne (2. Abhandlung)

von H. Seeliger

. Über die singulären Lösungen einer Differentialgleichung erster Ordnung

mit zwei Variabeln, insbesondere über diejenigen, welche zugleich parti-
kuläre Integrale sind, von Walther von Dyck

. Zwei wiederaufgefundene Prognostica von Johann Kepler auf die Jahre

1604 und 1624 von Walther von Dyck

. Monographie der fossilen Flora der Pithecanthropus-Sehichten von Julius

Schuster (mit 27 Tafeln)

. Spitzbergens Landformen und ihre Vereisung von Erich von Drygalski

. Aus den wissenschaftlichen Ergebnissen der Merzbacherschen Tian-Schan-

Expedition. Geologische Untersuchungen im Chalyktau, Temurlyktau,
Dsungarischen Alatau (Tian-Schan) von Kurt Leuchs (mit 8 Tafeln und
18 Textfiguren)

. Das Glaubensbekenntnis von Johannes Kepler vom Jahre 1623, nach dem

auf der Bibliothek des Prediger-Seminars in Wittenberg wiederaufgefundenen
Original herausgegeben von Walther von Dyck

Über die Entwicklung des Visceralskelettes bei Testudo graeca. 1. Die Ent-
wicklung des Kiefer- und des Zungenbeinbogens (Columella auris) und der
Paukenhöhle von Otto Bender (mit 7 Tafeln u. 15 Abbildungen im Text)

Seite
1—56
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1—53
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1—70
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1—62

Abhandlungen
der Königlich Bayerischen Akademie der Wissenschaften
Mathematisch -physikalische Klasse
XXV. Band, 1. Abhandlung

Radium, Thorium und Aktinium
in der Atmosphäre
und ihre Bedeutung für die atmosphärische Elektrizität

von

Karl Kurz

mit 4 Tafeln

Vorgelegt am 12. Juni 1909

München 1909
Verlag der Königlich Bayerischen Akademie der Wissenschaften

in Kommission des G. Franz’schen Verlags (J. Roth)

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Pilkasn:

Einleitung: Ziel der Arbeit
Methode und Versuchsanordnung
Untersuchungen .

I. Teil: Über die Natur der radioaktiven Stoffe in der een
A. Grundlagen einer Analyse der Stoffe
B. Die Analyse
1. Wirkungen einer Vater eb: ee
a) Maximalaktivität und Maximalaktivierungsdauer .
b) Ergebnisse sehr langer und sehr kurzer Expositionszeiten
c) Zerlegung der Abklingungskurven in drei Komponenten
a) Abtrennung der Thorkomponente
f) Abtrennung der Aktiniumkomponente
2. Wirkungen einer Variation der Expositionsspannung .
a) auf die absolute Menge abgeschiedener Substanz .
b) auf das Verhältnis Radium : Thorium : Aktinium
c) Das Verhältnis der spezifischen Geschwindigkeiten
d) Die Einwirkung des Erdfeldes t B
a) auf den ungeladenen Draht
ß) auf den negativ geladenen Draht
y) auf den positiv geladenen Draht
ö) auf die Leitfähigkeit in unmittelbarer Nähe des Drahtes

II. Teil: Über Wirkungsweise und Bedeutung der radioaktiven Stoffe in der
Atmosphäre
A. Reduktion der Elster- Belenen Neue auf ahnolatee Maß
B. Die Abhängigkeit von meteorologischen Elementen :
GC. Bedeutung der radioaktiven Stoffe für den Diesen Er ee
1. Wirkungsweise der radioaktiven Stoffe . ; : : : 0
2. Wirkung der radioaktiven Stoffe :
a) Wirkung der Emanation in der man ltEkr
b) der festen Zerfallsprodukte in der Atmosphäre
ce) der durchdringenden Strahlung a
d) der Bodenluft .

Zusammenfassung

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Einleitung.

Von den vier großen Familien radioaktiver Stoffe, Uran, Radium, Thorium,
Aktinium, kommen für die Atmosphäre nur drei in Betracht: Radium, Thorium und
Aktinium haben unter ihren Zerfallsprodukten ein gasförmiges Glied, eine Emanation.
Für sie besteht also die Möglichkeit und damit in diesem Falle die Wahrscheinlichkeit, daß
von den obersten Schichten der Erdrinde aus, in der sich die radioaktiven Stoffe ın feinster
Verteilung vorfinden, die Atmosphäre mit den Emanationen und ihren Zerfallsprodukten
durchsetzt wird. Mit der den Erdkapillaren entsteigenden Bodenluft, durch Diffusion, mit
aufwärts gehenden Luftströmungen, also auf rein mechanischem Wege gelangt die gasförmige
Emanation in die Höhe, zerfällt nach der ihr eigentümlichen Halbwertszeit und hinterläßt
in der Atmosphäre die aus ihr sich entwickelnden festen radioaktiven Zerfallsprodukte.

Uran scheidet also bei einer Betrachtung der radioaktiven Stoffe in der Atmosphäre
deshalb aus, weil es keine Emanation entwickelt; andererseits läßt sich mit dem gleichen
Grade von Wahrscheinlichkeit ohne weiteres behaupten, daß Glieder der Familien Radium,
Thorium und Aktinium in gleicher Weise sich in der Atmosphäre aufhalten.

Der Nachweis dieser Anwesenheit wird sich für die drei um so leichter gestalten,
je langlebiger die Emanation ist, je größer die Halbwertszeit, d. h. je länger die Zeit ist,
in der die Hälfte der gerade vorhandenen Emanationsmenge durch radioaktiven Zerfall
verschwindet. Die weitaus größte Halbwertszeit unter den drei Emanationen hat die des
Radiums: 3,8 Tage. Hier besteht also die Möglichkeit, während verhältnismäßig langer
Zeit eine etwa der Atmosphäre entzogene Emanationsmenge zu untersuchen. Die aus der
Radiumemanation entstehenden Zerfallsprodukte lassen sich etwa vier Stunden lang be-
obachten, ehe sie praktisch vollständig verschwunden sind.

Die große Halbwertszeit der Radiumemanation können wir also als Ursache für eine
verhältnismäßig starke Anreicherung in der Atmosphäre ansehen und auch als Grund für
die zahlreichen Beobachtungen und Messungen, die an ihr bereits vorgenommen worden sind.

Weit ungünstiger liegen die Verhältnisse beim Thorium. Die Halbwertszeit seiner
Emanation ist 53 Sekunden, also noch nicht !/sooo des Wertes bei Radiumemanation, d. h.
die gleichzeitig mit der Radiumemanation in der Bodenluft dem Erdboden entsteigende
Thoriumemanation zerfällt etwa 6000 mal schneller als die Radiumemanation. Obwohl
bereits mehrere quantitative Messungen über den Emanationsgehalt der Atmosphäre
zur Zeit vorliegen, ist trotzdem noch keine Trennung der Emanation in ihre etwaigen
Komponenten durchgeführt worden. Der Grund liegt eben in der kurzen Halbwertszeit

der Thoriumemanation. — Für den Nachweis des Thoriums bzw. seiner Zerfallsprodukte
in der Atmosphäre ist nun ein anderer Umstand günstig gewesen: die große Halbwertszeit
eines der Zerfallsprodukte, des Thor A: 11 Stunden. Da, wie oben bemerkt, die Zerfalls-
produkte der Radiumemanation nach vier Stunden praktisch verschwunden sind, so ergab
sich aus der großen Halbwertszeit des Thor A eine Möglichkeit eines experimentellen
Nachweises der Thoriumzerfallsprodukte in der Atmosphäre.

Am ungünstigsten liegt der Fall für das Aktinium. Die Halbwertszeit seiner
Emanation ist 3,9 Sekunden, also etwa !/sıooo von der der Radiumemanation. Aktinium-
emanation, die dem Erdboden entweicht, zerfällt 34000 mal rascher als Radiumemanation.
Dem Nachweis in der Atmosphäre kommt auch nicht der günstige Umstand wie beim
Thorium zu Hilfe, eine große Halbwertszeit der Zerfallsprodukte der Emanation. Im
Gegenteil, der Zerfall des radioaktiven Niederschlags von Aktinium zeigt weitgehende
Übereinstimmung mit dem Zerfall des radioaktiven Niederschlags von Radium. Nach
vier Stunden ist auch hier praktisch alle Substanz durch Zerfall verschwunden.

Die vorliegende Arbeit, deren experimenteller Teil bereits im Jahre 1906 im physi-
kalischen Institut der Universität Gießen ausgeführt worden ist, wurde zu dem Zweck
unternommen, nachzuweisen, daß die drei Substanzen, für die die Möglichkeit des Vor-
kommens in der Atmosphäre besteht, auch wirklich nachweisbar sind. Denn die Reihen-
folge, in der geschichtlich die Auffindung der radioaktiven Stoffe in der Atmosphäre er-
folgte, ist tatsächlich in obigen Überlegungen begründet. Radium bzw. seine Zerfalls-
produkte wurden zuerst in der Atmosphäre gefunden, dann folgte nach mehreren Jahren
Thorium. Über das etwaige Vorhandensein von Aktinium wurden erst in jüngster Zeit,
als der experimentelle Teil dieser Arbeit bereits abgeschlossen war, von G@ockel!) und
von Jaufmann?) Andeutungen gemacht. Ich glaube mit vorliegender Arbeit nachweisen
zu können, daß man den aus der Luft erhältlichen radioaktiven Stoff tatächlich in drei
Hauptkomponenten zerlegen und ihre Abstammung auf die drei in Betracht kommenden
Familien Radium, Thorium und Aktinium zurückführen kann. Hier konnte, namentlich
wegen des bereits besprochenen Verhaltens von Radium und Aktinium beim Zerfall des
Niederschlags, nur eine weitgehende Variation der Versuchsbedinsungen zum Ziele führen.

Eine weitere Aufgabe der Arbeit war der Versuch, die von Elster und Geitel als
Maß für den Gehalt der Atmosphäre an radioaktiver Substanz eingeführte „Aktivierungs-
zahl“®) auf absolutes Maß zurückzuführen. Daran kranken "bekanntlich alle nach der
Elster-Geitelschen Methode ausgeführten Messungen, deren Resultate in „Aktivierungs-
zahlen“ gegeben sind, daß man nicht weiß, was sie eigentlich in quantitativer Hinsicht
bedeuten, in welchem Zusammenhang sie mit dem tatsächlichen Gehalt der Luft an
radioaktiver Substanz stehen. Der leitende Wunsch in dieser Arbeit war daher, die zahl-
reichen bereits an vielen Orten der Erde ausgeführten Messungen nachträglich auf absolutes
Maß reduzieren zu können. Wir haben in der Elster-Geitelschen Aktivierungszahl einen
analogen Fall zum Eilster-Geitelschen Zerstreuungsapparat. Zur Erschließung und Ein-

1) A. Gockel, Phys. Zs. 8, 701, 1907.

2) J. Jaufmann, Untersuchungen über den radioaktiven und elektrischen Zustand der Atmosphäre.
Dissertation, München 1908, S. 21.

3) Elster und Geitel, Phys. Zs. 4, 526, 1903.

führung in bis dahin gänzlich unbekannte Gebiete haben Zerstreuungsapparat und Akti-
vierungszahl unschätzbare Dienste geleistet. Als man aber dann nach der Orientierung
im vorliegenden Gebiete zu quantitativen Messungen überging, zeigte sich die Unmög-
lichkeit, die zahlreichen bereits ausgeführten Messungen streng richtig zu deuten. Einen
Versuch einer quantitativen Deutung der Aktivierungszahl und damit bis zu einem gewißen
Grad aller in Aktivierungszahlen gegebenen Messungen, enthält die vorliegende Arbeit.

Ferner ist hier der Versuch gemacht worden, zu zeigen, daß es nicht angängig ist,
in der hie und da gebräuchlichen Weise das Verhältnis der Aktivitäten der in der
Atmosphäre vorhandenen Stoffe anzugeben. Es wird gezeigt, wie weit dies Verhältnis
unter Umständen lediglich eine Funktion der jeweiligen Versuchsanordnung ist, und wie
sich dies Verhältnis gestaltet bei einer speziellen Versuchsanordnung.

Im Anschluß hieran soll dargelegt werden, wie weit bei allen Aktivierungen von
Drähten in der Atmosphäre das Resultat abhängig ist von dem natürlichen elek-
trischen Felde der Erde, in dem die Versuche ausgeführt werden. Hier soll namentlich
dann auch die Frage nach der Aktivierung von Drähten bei positiver Spannung von
diesem Gesichtspunkte aus beleuchtet werden.

Schließlich sind in einem II. Teil die von mir gefundenen Resultate im Zusammen-
hang mit den von anderen Seiten her vorliegenden Ergebnissen entsprechender Unter-
suchungen auf das Gebiet der Luftelektrizität angewandt worden zur Beantwortung
einer der Kernfragen der gesamten Luftelektrizität: Welchen Beitrag zu der Aufrecht-
erhaltung des Elektrizitätshaushaltes der Atmosphäre vermögen die radioaktiven Stoffe
zu liefern?

Methode.

Der erste Nachweis fester radioaktiver Stoffe in der Atmosphäre und im Anschluß
daran weitaus die meisten auf diesem Gebiete gemachten Untersuchungen gründen sich
auf ein bekanntes Experiment Rutherfords: Setzt man einen Metalldraht in einem ge-
schlossenen Gefäße der Einwirkung der Thoremanation aus, so bedeckt sich nach und
nach die Oberfläche des Drahtes mit den Zerfallsprodukten der Emanation, mit Thor A, B, €.

Dies Experiment auf die freie Atmosphäre übertragen,!) liefert radioaktive Stoffe,
die einem Luftzylinder von um so größerem Durchmesser entzogen sind, je höher man
die an den Draht anzulegende negative Spannung wählt. Der in dieser Weise aktivierte
Draht wird zur Untersuchung in den Zerstreuungsraum eines Elektrometers gebracht.
Man beobachtet nun den Elektrizitätsverlust des geladenen Systems infolge der durch die
radioaktiven Stoffe unterhaltenen Ionisierung der Luft. „Aktivierungszahl“ nannten
Elster und Geitel die Voltzahl, um die die Spannung des bekannten Elster-Geitelschen
Zerstreuungsapparates während einer Stunde fiel durch Einbringen von 1m des in Luft
bei ca. — 2000 Volt aktivierten Drahtes.

Da die Menge der auf einem Draht abgelagerten Substanz abhängig ist von der
Höhe der an den Draht angelegten Spannung, so war zu schließen, daß den sich ab-

!) Elster und Geitel, Phys. Zs. 4, 526, 1903; 3, 305, 1902; 4, 96, 1902.

lagernden radioaktiven Partikeln im elektrischen Felde eine bestimmte spezifische Ge-
schwindigkeit zukommt. Dann aber kann eine in obiger Weise ausgeführte Untersuchung‘
kein quantitatives Resultat liefern: Man weiß nicht, welchem Luftvolumen man die schließlich
auf dem Draht vorhandene Menge radioaktiver Substanz entzogen hat.!) Quantitative
Messungen des Gehaltes der Luft an festen radioaktiven Stoffen wurden daher nach einer
Aspirationsmethode unternommen:?) Man saugt ein abgemessenes Luftvolumen durch einen
Röhrenkondensator, in dem Sättigungsstrom herrscht für die radioaktiven Stoffe. Die Nieder-
schläge auf der negativen Elektrode werden dann in geeigneter Weise gemessen.

In vorliegender Arbeit sind beide Methoden zur Gewinnung radioaktiver Stoffe aus
der Atmosphäre in Anwendung gekommen. Zur Analyse der Art der Stoffe war es
nötig, in möglichst kurzer Zeit möglichst große Mengen solcher Substanz erhalten zu
können. Dafür erwies sich das Ausspannen eines langen dünnen Drahtes bei Anwendung
hoher negativer Potentiale am geeignetsten. Gründe, die im Wesen der zu untersuchenden
Momente lagen, vor allem in der Frage nach der Bedeutung des Erdfeldes für die ge-
samten Erscheinungen, bedingten es, daß die Drähte nicht, wie bisher üblich, horizontal,
sondern in einer Länge von über 20m vertikal ausgespannt wurden. — Es wurden am
gleichen Beobachtungsort nach einer Aspirationsmethode quantitative Messungen des Ge-
haltes der Atmosphäre an festen radioaktiven Stoffen ausgeführt. Diese sollten dann die
eingangs angedeutete Reduktion der Elster-Geitelschen Aktivierungszahl auf absolutes Maß
ermöglichen. Denn die bei der Aktivierung von Drähten in der Atmosphäre erhaltenen
Resultate konnten in „Aktivierungszahlen* angegeben werden. —

Die Variationsmöglichkeiten, die die Methode der Untersuchung der auf einem Draht
angesammelten radioaktiven Substanzen gestatten. muß, wenn sie eine Analyse dieser Stoffe
und die Beantwortung der weiteren hier gestellten Fragen erlauben soll, ergaben sich aus
einer Betrachtung der bekannten Formeln über die Abklingung radioaktiver Niederschläge:®)

Aus der Emanation einer radioaktiven Substanz sollen der Reihe nach drei ver-
schiedene Stoffe A‘, B‘, C’ entstehen, so daß beim Zerfall der Emanation der Körper A‘,
aus diesem der Körper B‘ und aus diesem endlich €‘ gebildet wird.*) Die Stoffe A‘, 5‘, 0°
seien charakterisiert durch die Radioaktivitätskonstanten /ı, A>, As, gegeben in sec”!, und
wir wollen weiterhin die Annahme machen, daß sich auf dem in der Emanation aus-
gespannten Draht nur der Stoff A‘ niederschlage; die Stoffe B‘ und C‘, die wir bei einer
Untersuchung auf dem Draht ebenfalls vorfinden, seien also erst sekundär aus dem primär
niedergeschlagenen A‘ entstanden. Ob man diese Annahme wirklich machen kann, muß

1) H. Gerdien, Phys. Zs. 6, 465, 1905.

2) H. Gerdien, a. a. O.; Abhandlungen der K. Ges. d. Wiss. zu Göttingen, Neue Folge 5, Nr. 5, 1907.
K.W.F.Kohlrausch, Wien. Ber. 115, 2a, 1263, 1906. K. Kurz, Die Beeinflussung luftelektrischer
Messungen durch die festen radioaktiven Stoffe der Atmosphäre. Dissertation, Gießen 1907, S. 62. Phys.
Zs. 9, 177—184, 1908.

3) Unter der Bezeichnung „radioaktive Niederschläge“ ist also im folgenden immer die ganze Reihe
fester Zerfallsprodukte der Emanation zu verstehen, die sich auf einem der Emanation ausgesetzten Draht
niederschlagen.

*) Auf die speziellen Verhältnisse in der Atmosphäre übertragen, wäre dies der Fall des Radiums
mit Emanation, Ra A, RaB, RaC, da die weiteren Glieder der Radiumfamilie bis Ra F bzw. Ra@ für
unsere Zwecke nicht in Betracht kommen ihres langsamen Zerfalls wegen und wegen der Art der von
ihnen ausgesandten Strahlen.

natürlich besonders geprüft werden; der Beweis, daß dies tatsächlich erlaubt ist, wird
später, S. 24, erbracht.

Was wir im Elektrometer messen können, das sind jeweilig die Bruchteile der Stoffe
4‘, B‘, C‘, die gerade im Zerfall begriffen sind. Bezeichnen wir diese Mengen mit W, B‘, C,
ist der Draht während der Zeit © (in sec.) aktiviert worden, und ist seit Schluß der
Aktivierung die Zeit t (in sec.) verstrichen, so ist!)

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„9 bedeutet die Anzahl der zerfallenden Atome jedes Radioelementes, die sich im
Zustand des radioaktiven Gleichgewichtes auf dem aktivierten Körper befinden; im Zustand
des radioaktiven Gleichgewichtes (d. h. fr =» und !=0) u W!=-9d=-C'=g'
werden.“?) Unterscheiden sich die drei Stoffe A‘, 5b’, C‘ in der Art und dem lonisierungs-
vermögen der von ihnen ausgesandten Strahlen, so haben wir die Ionisation in dem be-
treffenden Zerstreuungsgefäß zu setzen

©) T=-hW+RB+HME;

„ki, is, %ky sind Proportionalitätsfaktoren, mit denen die Stärke des radioaktiven Prozesses
(d.h. die Zahl der zerfallenden Atome) zu multiplizieren ist, um die radioaktive Wirkung
(lonisation im betreffenden Zerstreuungsgefäß) zu erhalten “.?)

Wir nehmen nun eine zweite und eine dritte Emanationsart an, deren Zerfallsprodukte
sich gleichzeitig mit den eben besprochenen Stoffen A‘, B‘, C' auf dem aktivierten Draht
vorfinden sollen. Machen wir die Annahme, daß entweder die Reihe in beiden Fällen mit
dem Glied B aufhört, oder daß ein etwa entstehendes Glied © sehr rasch zerfällt und

unter Aussendung von den gleichen Strahlen wie Glied B, so erhalten wir entsprechend
den oben eingeführten Bezeichnungen die weiteren Gleichungen:

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Ns „u u 1 u u
le ea ON Saale
|? er: ee ea ze >]
(4) ’=kU'+kB
und die entsprechenden für

(5) A”, 3" und

1) Vgl. H. W. Schmidt, Ann. d. Phys. 21 (4), 609—664, 1906.
2) H.W. Schmidt, a. a. O., $8. 627.
3) H.W. Schmidt, a.a. O., 8. 627.

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 1. Abh. 2

(6) IT”, wenn A, Ay, Aı, 4»
die in Betracht kommenden Radioaktivitätskonstanten sind.

Damit aber haben wir die Grundgleichungen für den Zerfall radioaktiver Stoffe in
der Atmosphäre, wenn wir von der Annahme ausgehen, daß wir die Zerfallsprodukte der
drei radioaktiven Stoffe, die eine Emanation zu bilden vermögen, in der Atmosphäre auch
wirklich erwarten dürfen. Denn für Radium kommen als wirksame lonisatoren in der
Luft neben der Emanation die drei ersten Glieder der Niederschlagsreihe in Betracht, die
sogenannten „Glieder mit raschem Zerfall“. Von Thorium und Aktinium sind bisher
überhaupt nur die Glieder bis zum Thorium © bzw. Aktinium C bekannt; wie wir später
sehen werden, liegen hier zudem die Verhältnisse tatsächlich so, daß wir bei unseren
Rechnungen mit dem Glied Thorium B bzw. Aktinium 5 abschließen, also die Formeln
(3) bis (6) verwenden dürfen.

Was besagen nun diese Formeln für die hier anzuwendende Methode?

1. Die Kurve, die man erhält, wenn man die Änderung der Glieder X, 8, € mit der
Beobachtungszeit t verfolgt von = 0 bis {= » bzw. bis zum völligen Verschwinden,
ist abhängig von der Expositionszeit ©, der Zeit, während der der zu aktivierende Körper
der Einwirkung der Emanation ausgesetzt war. Der Anfangswert, den man erhält, wenn
man die Beobachtungszeit = 0 setzt, kann einen Maximalwert erreichen bei einem be-
stimmten Wert von ©, der sich aus den in Betracht kommenden Größen A in einfacher
Weise berechnet. Dieser Wert von © ist also für die einzelnen hier in Betracht kom-
menden Substanzen verschieden, je nach dem zugehörigen 4. Da wir es schließlich nach
unserer Annahme mit einer Kombination von drei Hauptkurven zu tun haben, so liegt
für eine Analyse dieser Kurven der einfachste Fall dann vor, wenn auch für die am lang-
samsten sich ansammelnde Substanz — das ist hier zugleich die am langsamsten zer-
fallende — der Maximalwert von © eingehalten worden ist. In allen Fällen mit kürzerem ©
ist eine Kurvenform nur dann eindeutig gekennzeichnet, wenn auch das zugehörige ©, die
Aktivierungsdauer, angegeben ist. Man kann also verschiedene Gesamtkurvenformen erhalten
je nach der Wahl von ©. Da es sich hier nun um eine Analyse der Kurven zur Klar-
legung ihrer etwaigen Komponenten handelt, so ergibt sich hieraus die Forderung einer
Variation der Expositionsdauer © zum Zwecke einer Variation der erhaltbaren Kurven-
formen. — Dieselbe Forderung ergibt sich, wenn die Berechtigung der Annahmen geprüft
werden soll, auf der die Formeln (1) bis (6) aufgebaut sind: Es soll nur das erste Glied, A,
primär auf dem zu aktivierenden Körper niedergeschlagen werden, die übrigen sollen
sekundär aus A entstehen. Das wird sich zeigen lassen durch Heruntergehen auf mög-
lichst kleine ©. — Eine Variation der Expositionsdauer fordert drittens die Frage: Kommt
keine radioaktive Substanz in meßbarer Menge in der Atmosphäre vor, die noch langsamer
abklingt, als die bisher bekannten und hier in Betracht kommenden Stoffe? Das enthält
die Forderung, noch über die aus den bekannten A sich ergebende Maximalaktivierungs-
dauer hinauszugehen. — Hier ist daher die Expositionszeit variiert worden von vier Sekunden
an bis 209 Stunden.

2. Die zu analysierende, aus obigen Formeln errechenbare Kurve kommt zustande
durch Abklingung einer Kombination von mehreren radioaktiven Stoffen, die sich infolge
der Wirkung eines elektrischen Feldes nach dem zu aktivierenden Körper hinbewegt haben.

Den einzelnen Substanzen muß also eine spezifische Geschwindigkeit im elektrischen Felde
zukommen. Ist diese Geschwindigkeit für die einzelnen Stoffe gleich, so hätte dieser
Umstand keine Wirkung auf die Kurvenform. Die Größe der Geschwindigkeit, die durch
das Feld den Stoffen erteilt wird, hätte nur Bedeutung für die Menge der abgelagerten
Substanzen, nicht dagegen für das Verhältnis der einzelnen Komponenten zueinander.
Ist diese Geschwindigkeit aber nicht gleich für die drei Substanzen — und das wird
man von vornherein als wahrscheinlich annehmen können — so ist also die Kurvenform auch
abhängig von der an den zu aktivierenden Körper angelegten Spannung. Es wird sich
zeigen lassen, auch experimentell, daß ein um so stärkeres Hervortreten der leichter be-
weglichen Partikel eintritt, je höher die Spannung gewählt wird. Das Mengenverhältnis
der auf einem Draht angesammelten radioaktiven Substanzen verschiedenen Ursprungs und
damit die Form der zu erhaltenden Abklingungskurve ist also bis zu einem gewissen Grad
eine Funktion der angelegten Spannung, der „Expositionsspannung“. Daraus ergibt sich für
die hier angestrebten Zwecke die Forderung einer Variation der Expositionsspannung.

3. Weiter ergibt sich hieraus die Forderung, den zu aktivierenden Draht nicht, wie
bisher üblich, horizontal, sondern vertikal auszuspannen. In dem elektrischen Felde der
Erde repräsentiert dann der Draht von unten nach oben gewissermaßen eine kontinuier-
liche Variation eines elektrischen Feldes, indem, wie gezeigt werden wird, dieser Leiter
im Erdfeld eine Deformation der Potentialflächen herbeiführt, die es bewirkt, daß längs
des Drahtes von unten nach oben eine Steigerung des Potentialgefälles eintritt. Und eben
das Potentialgefälle beeinflußt wegen der verschiedenen spezifischen Geschwindigkeiten
der radioaktiven Substanzen das Verhältnis der abgelagerten Mengen. — Da der Draht
eine Länge von über 20 m hatte, so konnte er auch in verschiedene Teile zerlegt, und
diese Teile konnten einzeln untersucht werden. Das ermöglichte zugleich, ein Bild über
etwaige Verschiedenheiten in dem Gehalte an radioaktiven Substanzen in den untersten
Schichten der Atmosphäre zu geben.

4. Die Formeln (2), (4), (6) sagen, daß die Ionisation im Zerstreuungsgefäß — und
das ist das, was wir messen, was uns die Kurvenform liefert — sich nicht einfach durch
Addition der Glieder X, 8, €, der Menge der jeweils zerfallenden Atome der verschiedenen
Substanzen, ergibt; es ist vielmehr z. B.

I=kKkA+kBEE

Die einzelnen Substanzen senden verschiedene Arten von Strahlen aus, und selbst
gleichartige Strahlen, wie z. B. die a-Strahlen von Ra A und Ra © unterscheiden sich
durch ihre Reichweite. Für ein bestimmtes Zerstreuungsgefäß von bestimmter Höhe und
bestimmtem Querschnitt sind also zunächst die Größen % festzustellen, wenn man von der
Ionisation, d. h. der Kurvenform, auf die Größen X, 8, €, die Zahl der gerade zerfallenden,
damit auf die Zahl der überhaupt vorhandenen Atome und damit endlich auf das Ver-
hältnis der einzelnen Größen zueinander schließen will. Mit anderen Worten: die Form
der Abklingungskurve und damit unter Umständen das Ergebnis der Analyse ist abhängig
von Form und Größe des Zerstreuungsgefäßes, in dem die Abklingung verfolgt wird.
Daraus ergibt sich also die Forderung einer experimentellen Bestimmung der Größen k
für die jeweilige Versuchsanordnung.!)

1) Vgl. H.W. Schmidt, a.a. O., S. 697.

Über die bei den quantitativen Messungen des Gehaltes der Atmosphäre an festen
radioaktiven Stoffen angewandte Methode vgl. K. Kurz, Phys. Zs. 9, 177—1S4, 1908.
Diese Messungen mußten auch zum Zweck einer Reduktion der „Aktivierungszahl* auf
absolutes Maß vorgenommen werden.

Wegen der Schwankungen, denen die radioaktiven Stoffe in der Atmosphäre durch
meteorologische Faktoren unterworfen sind, ist es schwer, die an verschiedenen Tagen bei
verschiedenen Bedingungen, Variation der Expositionszeit, Variation der Expositionsspan-
nung, erhaltenen Resultate direkt miteinander zu vergleichen. Es wurden daher, um diesen
Vergleich zu ermöglichen, immer gleichzeitig zwei Drähte exponiert. An dem einen, dem
Versuchsdraht, wurden die Variationen vorgenommen; der zweite Draht, der Normaldraht
oder Kontrolldraht, wurde bei allen Versuchen bei derselben Spannung dieselbe Zeit
aktiviert, konnte also ein relatives Maß für die augenblicklich vorhandene Menge radio-
aktiver Substanz in der Atmosphäre geben.

Versuchsanordnung.

Ein dünner Kupferdraht von 23,55 m Länge und 0,2 mm Durchmesser in freier Luft
vertikal ausgespannt und isoliert befestigt, wird eine bestimmte Zeit auf bestimmtem
Potential gehalten, dann rasch auf ein Gestell gewickelt, das als Einsatz in den Zer-
streuungsraum eines Blattelektrometers gearbeitet ist. Das Aluminiumblättchen beginnt
unter der ionisierenden Wirkung der radioaktiven Stoffe im Zerstreuungsraum zu wandern.
Dies Wandern wird beobachtet.

Die Gesamtanordnung wird am einfachsten klar, wenn wir einen Versuch in seinem
ganzen Verlauf verfolgen und dabei die in Betracht kommenden Apparate an der be-
treffenden Stelle besprechen.

a) Ausspannen des Drahtes: Es werden immer gleichzeitig zwei Drähte ausge-
spannt, ein Untersuchungsdraht und ein Kontrolldraht. An der Brüstung des über 20 m
hohen Institutsturmes der Universität Gießen wurden drei starke Bambusrohre von je
7 m Länge in je 2!/, m Abstand von einander in horizontaler Lage befestigt. Sie ragen
ca. 6 m ins Freie, so daß die daran zu befestigenden Drähte auch bei windigem Wetter
nicht an die Turmwand anschlagen können, trotzdem der Unterbau des Turmes etwas mehr
hervortritt. Die beiden Drähte sollen an den äußeren Stangen befestigt werden, sind also
ausgespannt 5 m voneinander entfernt.) Von jeder äußeren Stange geht über Rollen
gleitend ein Schnurlauf ohne Ende nach der Mittelstange und von da zur Tiefe bis auf
den Erdboden. Soll ein Draht ausgespannt werden, so wird an der Schnur ohne Ende
ein Scheringscher Isolierhaken befestigt und an diesem der abgemessene Draht. Haken
und Draht werden in die Höhe gezogen; der Draht wird durch ein unten angehängtes
geringes Gewicht straff gehalten. Die ganze Einrichtung kann so von unten bedient

!) Wie aus einer Beobachtung von Eve (A. S. Eve, Phyl. Mag. 10, 98, 1905) hervorgeht, stören
sich die beiden Drähte bei dieser Entfernung und der hier angewandten Spannung nicht mehr in ihrem
Bereiche.

werden, und Ausspannen und Einholen des Drahtes läßt sich in außerordentlich kurzer
Zeit bewerkstelligen.

b) Anlegen der Spannung: Vom unteren Ende des Drahtes geht ein Verbindungs-
stück zur Spannungsquelle in dem im Erdgeschoß des Turmes gelegenen Beobachtungs-
zimmer. Eine isolierte Durchführung durch den Fensterrahmen mittels eines Elster-Geitel-
schen Isolierhakens genügt also.'!) Als Spannungsquelle dient bis zu 500 Volt eine soge-
nannte Wasserbatterie, deren Spannung ständig mit Hilfe eines Aluminiumblattelektro-
meters kontrolliert wird. Die Spannungen über 500 bis 4600 Volt liefert eine Whimshurst-
maschine, die durch eimen Elektromotor getrieben wird. Die Maschine muß viele Stunden
lang konstante Spannung geben. Zu diesem Zwecke ist sie vollständig in einen Kasten
eingebaut, der durch elektrische Heizung auf konstanter Temperatur gehalten wird. Weiter
steht sie in Verbindung mit einer Batterie von fünf großen Leydener Flaschen und mit
einem automatischen Potentialregler nach Gray.?) Da dieser automatisch arbeitende Regler
wirklich für Untersuchungen der vorliegenden Art ausgezeichnete Dienste zu leisten vermag,
so sei hier kurz auf seine Konstruktion und Wirkungsweise eingegangen; vgl. Fig. 1 auf
Tafel 1.

Der nicht geerdete Pol der Maschine ist verbunden mit der kreisrunden Messing-
scheibe s,, die eine große Zahl von senkrecht auf ihr stehenden Nadeln » trägt. Den
Nadelspitzen gegenüber steht eine zweite gleichgroße Messingscheibe s,, die beweglich ist
und durch Spannen und Entspannen der Feder f in eine bestimmte Stellung zu den Nadel-
spitzen gebracht werden kann. Oben ist die Scheibe durch das Zwischenstück 2 isoliert,
nach unten trägt sie zum Zwecke der Erdung einen plattenförmigen Ansatz a, der m
einen Glastrog mit Glycerin taucht, das durch etwas Chlorcalcium leitend gemacht und
mit der Erdleitung verbunden ist.°) Zwischen s, und s, steht eine dritte Messingscheibe s,,
durch die die Nadeln sämtlich leicht gängig hindurchgeführt sind. s, kann unabhängig
von s, vor- und rückwärts geschoben werden, wodurch die wirksame Länge der Nadeln,
die ja nichts weiter repräsentieren als eine große Zahl von Spitzennebenschlüssen zur Erde,
beliebig variiert werden kann. Auch s, samt dem Nadelsystem kann vor- und rückwärts
bewegt werden. s, und s, sitzen nämlich an konaxial geführten Glasstangen, g, und g,,
so daß man also beim vollen Lauf der Maschine, ohne eine Störung zu verursachen, s,
und s, gegeneinander und gegen s, verschieben kann. Ein ständig eingeschaltetes Hoch-
spannungselektrometer Noackscher Form?) zeigt die Spannung an. Man hat es in der
Hand, nachdem man durch Verschieben von s, und s, zunächst eine Roheinstellung ge-
macht hat, mit Hilfe von s, den Elektrometerzeiger auf !/ıo° = 0,2°|, genau einzustellen
zum Zwecke der Erreichung einer vorgeschriebenen Spannung.

Die Selbstregulierung erfolgt in dieser Weise: Steigt durch irgend einen Umstand,
z. B. Schnellerlaufen des Motors, die Spannung an, so wird sofort die geerdete bewegliche
Platte s, nach den negativ geladenen Spitzen hingezogen; dabei setzt momentan eine
stärkere Ausstrahlung nach der nun genäherten geerdeten Platte ein, das Potential sinkt,

1) All diese Einrichtungen sind doppelt zu denken, je einmal für den Untersuchungsdraht und für
den Kontrolldraht. :

2) A.W. Gray, Ann. d. Phys. 15 (4), 602—605, 1904.

®) Das Glycerin bildet zugleich das Dämpfungsmittel für die leicht bewegliche Scheibe.

*%) R. Noack, Sonderhefte der Zs. f. d. phys. und chem. Unterricht, Band II, Heft 1.

und durch die Feder f gezogen entfernt sich s, wieder von den Nadelspitzen. Die stärkere
Ausstrahlung hört auf, und s, sucht die Ruhelage auf, die durch das für die Stellung
1, $, 5; vorgeschriebene Potential bedingt ist. Sinkt die produzierte Spannung, so wird
die Ausstrahlung an den Spitzen n geringer; durch den Zug der Feder f entfernt sich
die Platte s, weiter von den Spitzen; die Ausstrahlung nimmt noch mehr ab, und das
Potential steigt nun solange, bis wieder die richtige Stellung s,, s,, S; erreicht ist. —
Mit dieser Gesamteinrichtung ist es möglich, ein Potential von mehreren Tausend Volt
viele Stunden hindurch so konstant zu erhalten, daß keine Schwankung des dauernd ein-
geschalteten Hochspannungselektrometers zu bemerken ist.

Dieselbe Whimshurstmaschine soll gleichzeitig neben der ersten noch eine zweite,
von der ersten verschiedene Spannung liefern für den zweiten Draht, den Kontrolldraht.
Zu diesem Zweck ist von dem nicht geerdeten Pol ein Erdschluß durch ein 50 cm langes
und 2 cm breites Leinenband gelest. Mit einem auf diesem gleitenden Laufkontakt kann
jede gewünschte Spannung zwischen der Maximalspannung, auf die die Maschine durch
den Potentialregler gerade eingestellt ist, und der Spannung Null abgetastet werden, vor-
ausgesetzt, daß der Widerstand dieses Nebenschlusses nicht variiert. 1200 Volt sind als
Spannung für den Kontrolldraht gewählt und werden durch ein weiteres ständig einge-
schaltetes Hochspannungselektrometer Braunscher Form kontrolliert.

Die Spannung an dem einen oder anderen Draht kann abgenommen und der Draht
eingeholt werden, ohne daß am zweiten Draht, der weiter exponiert werden soll, und an
der Maschine und der Stellung des Potentialreglers eine Änderung vorgenommen werden
muß. Für Spannungen unter 1000 Volt muß überhaupt die betreffende Stelle des Leinen-
bandes abgetastet werden, da beim Potentialregler an den Nadelspitzen Funkenübergang
eintritt, wenn man ihn auf geringere Spannungen als 1000 Volt einstellt.

Ein weiteres Elektrometer, ein Blattelektrometer, ist so aufgestellt, daß eine mit dem
Spannungspol der Maschine leitend verbundene kleine Metallkugel über seiner Sonde
schwebt. Wird das Elektrometer geladen und nahe der Kugel aufgestellt, so zeigt es die
Art der Spannung der Maschine an durch die Änderung des Blättchenausschlags im einen
oder anderen Sinn. Solange die Maschine läuft, hat man in dieser Weise eine ständige
Kontrolle dafür, daß sich die Maschine nicht „umgesetzt“ hat. Dies „Umsetzen“ trat
jedoch während des Laufens der Maschine nie ein, dagegen leicht nach einem Abstellen.

Bei den Untersuchungen, die die Einwirkung des Erdfeldes und die dabei auf dem
Draht eintretenden eigentümlichen Verhältnisse klären sollen, bei denen also die Drähte
ohne Spannung exponiert wurden, werden sie entweder oben und unten frei endigend
gelassen, oder oben und unten isoliert, oder oben und unten geerdet.

c) Einholen des Drahtes: Der aktivierte Draht wird
aufgespult auf ein Gestell von der in Fig. 2 gezeigten Form.
Dies Gestell ist als Aufsatz auf eine Schwungmaschine gearbeitet.
Der Draht wird am unteren Ende von der Zuleitung nach der
Spannungsquelle abgehakt, an einem der geriffelten Füße des
Gestelles eingehakt, die Schwungmaschine in Bewegung gesetzt
und der Draht sehr rasch gleichmäßig aufgespult, ohne daß er
berührt wird, da die über Rollen gleitende Schnur ohne Ende

durch ein geeignetes Gegengewicht den Draht strafft. Diese kurze Einholungsdauer ist
namentlich von Bedeutung bei kurzen Expositionsdauern, bei denen gerade die ersten
Minuten der Abklingung beobachtet werden sollen zur Entscheidung der Frage, welche
Stoffe primär aus der Luft auf den Draht abgeschieden werden.

d) Elektrometer und Untersuchung des Drahtes: Dies Gestell mit dem auf-
gespulten Draht ist gleichzeitig als Deckeleinsatz für den Zerstreuungsraum des Unter-
suchungselektrometers gebaut; die Untersuchung kann daher immer sofort beginnen, die
ersten Ablesungen sind 1!/x bis 2 Minuten nach Abnahme der Spannung von dem Draht
gemacht. Als Elektrometer dient ein vom Verfasser schon bei früheren Arbeiten ver-
wandtes Blattelektrometer Schmidtscher Form!) mit Mikroskop- und Fadenablesung.?) Der
zu untersuchende Draht umgibt den Zerstreuungskörper, einen Metallstift von. 4,5 cm
Länge und 4 mm Dicke in einem Abstand von 2,5 cm. Im Zerstreuungsraum herrscht
bei der angewandten Spannung (250—300 Volt) Sättigungsstrom für die durch die radio-
aktiven Substanzen erzeugten Ionen. Die Kapazität des Elektrometers mit Deckeleinsatz
beträgt 5,12 cm; die Fadenablesung gestattet die Ablesung von zehntel Teilen der 100 teiligen
Okularskala und damit eines Spannungsrückganges von 0,05 Volt.

Beobachtet wird für die eingebrachte radioaktive Substanz der eintretende Spannungs-
rückgang in der Zeiteinheit; dieser dient dann zur Berechnung des Sättigungsstromes, den
die Substanz in den einzelnen Zeitpunkten ihres Zerfalls zu unterhalten imstande ist. In
Abrechnung zu bringen ist bei jeder Beobachtung der „Reststrom“, der im Elektrometer
fließt, einmal infolge der natürlichen Ionisation der Luft im Zerstreuungsgefäß ohne künstlich
hineingebrachte radioaktive Substanz, dann infolge des Elektrizitätsüberganges über die
isolierende Stütze. Dieser Reststrom, der vor jedem Versuch neu bestimmt wird, ergibt
sich bei normalen Verhältnissen aus einem Spannungsrückgang um einen kleinen Skalenteil

in einer halben Stunde zu i= 5x 10-E u

Auf einen interessanten zahlenmäßigen

Zusammenhang zwischen der Größe dieses Reststromes und der Wirkung der sogenannten
„durchdringenden“ Strahlung in der Atmosphäre wird später eingegangen werden.

Die Abklingung der auf den Drähten angesammelten Stoffe wird stets solange ver-
folgt, bis dieser Reststrom stark in Betracht kommt gegenüber dem durch die radioaktiven
Stoffe erzeugten Strom. Je nach der Menge und Art dieser Substanzen bei den verschie-
denen Versuchsbedingungen konnte die Abklingung bis über 70 Stunden lang verfolgt
werden. Die Auswertung des Zahlenmaterials und die Aufstellung der Kurven ist in der-
selben Weise geschehen wie in der Arbeit von H. W. Schmidt und dem Verf.: Über
die Radioaktivität von Quellen in Hessen und Nachbargebieten.?)

Über die Versuchsanordnung zur quantitativen Bestimmung des Gehaltes der Luft an
radioaktiven Stoffen vgl. K. Kurz, Phys. Zs. 9, 177—184, 1908; Phys. Zs. 9, 218—221, 1908.

Zu bemerken wäre schließlich noch, daß der zur Verwendung kommende Kupferdraht
metallisch blanke Oberfläche hatte, und daß jeder Draht nur einmal benutzt wurde.

1) H.W. Schmidt, Phys. Zs. 6, 561, 1905. K. Kurz, Dissertation, Gießen 1907, S.4; Ann. d.
Phys. 24 (4), 897, 1907.

2) K. Kurz, Phys. Zs. 7, 375, 1906.

®) H. W. Schmidt und K. Kurz, Phys. Zs. 7, 209—224, 1906.

Untersuchungen.

I. Teil.
Über die Natur der radioaktiven Stoffe in der Atmosphäre.

A. Grundlagen einer Analyse der Stoffe.

Die Analyse der auf den Drähten angesammelten radioaktiven Substanzen ist so
gedacht, daß versucht werden soll, die Abklingungskurve, die durch die Expositionszeit
bestimmt ist, als eine Übereinanderlagerung von drei Komponenten aufzufassen, als Kom-
bination einer Radium-, einer Thorium- und einer Aktiniumkurve. Diese drei mußten
identisch sein mit theoretischen Kurven von Radium, Thorium und Aktinıum, die man für
die gleiche Expositionszeit konstruieren kann, wenn man irgend einen Wert der Ab-
klingungskurve kennt.

Es ist also zunächst zu zeigen, wie man in einfacher Weise die Abklingungskurve
für Radium-, Thorium-, Aktiniumniederschläge konstruieren kann, wenn man einen be-
liebigen Wert kennt, der nicht gerade der Anfangswert zu sein braucht.

Gleichung (2) S. 9 läßt sich auch schreiben
2) I=KAHDBHE"E,

wenn wir durch %, dividieren oder k, = 1 setzen, da es sich zunächst um relative Messungen
handelt. Aus demselben Grund setzen wir in Gleichung (1) 9’ =1 und erhalten nun in
I ein relatives Maß für die lonisierung in dem betreffenden Zerstreuungsgefäß. A, B, €
geben die zur Zeit t im Zustand des Zerfalls befindlichen Atome der betreffenden einzelnen
radioaktiven Stoffe. I] ist damit ein Maß für die Gesamtmenge der zur Zeit t im Zustand
des Zerfalls befindlichen Atome und damit, da immer innerhalb einer gewissen Zeit der-
selbe Bruchteil der überhaupt vorhandenen Menge einer radioaktiven Substanz durch
Zerfall verschwindet, auch ein Maß für die auf dem Draht vorhandene Menge.

Setzen wir it, .die Beobachtungszeit, die Zeit seit Schluß der Aktivierung, = 0, so
erhalten wir somit den Anfangswert für die abklingende Substanz oder den Wert /o für
die nach einer Aktivierungsdauer © auf dem Draht angesammelte Substanzmenge. Es
ist dann nach (1) und (2) S. 9

(8) IB=a+as+K(@+a+@)+K
— e419 (a +k'as + k‘)
— #9 (a, + Kai)

— es Rh" az
wenn
; [> R 4 A Ley
1 A == = [42] = = 7 tz ———) z T ; 7
ST Ans 71) (Ai — A) (A — 4)’
75 Aı j Als

(9)
| "TR-MR—h " G-a)ia— ih)

Für den Fall des Radiums sind A,, A,, A, die Radioaktivitätskonstanten für Ra A,
Ra, RaC, also
Ai — 3:85 S 108 (secizil)
4,33 - 10”? (sec -!)
13 9.93.1055 (secsnh):s)

>)
os

Die Proportionalitätsfaktoren %‘, k“, deren Bedeutung oben erörtert ist, sind, wie
später gezeigt wird, für das hier angewandte Ionisierungsgefäß gleich 6,0 bzw. 8,0 zu setzen.

Die nach der Abklingungszeit £ davon noch vorhandene Menge Z; verhält sich zu
dieser Anfangsmenge Io

IL M'e-ht+ N'’est 4 0! e-st

(10)

Tore M'—+ N'’+0'
wo
M'—= m’ (1 — e-}0)
N'=n'(lL— e-#9)
fl ar —13 0)
(11) (0) o(1— es

m—=k'+a + ka;
n"=%+4k'a,
O4—IKn05 ist.
Da Io für den einzelnen Versuch mit bekanntem © eine meßbare Größe, der be-
obachtete Anfangswert der lonisierung ist, so erhalten wir
(12) I = constante‘ [M’e-*it + Net 4 O'e-’st],
Es läßt sich also ein beliebiger Wert I;, ein beliebiger Punkt der Abklingungskurve

und damit diese selbst berechnen, wenn irgend ein Kurvenpunkt, z. B. 6, der Anfangswert,
gegeben ist.

Noch einfacher gestaltet sich die Sache, wenn wir zur Darstellung der entsprechenden
Abklingungskurven bei Thorium und Aktinium übergehen. In der Formel (2)

I=hA+k,B+1,0

1) H. W. Schmidt, a.a. O., S. 628.
Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 1. Abh. 3

können wir setzen , =0, ,—0 für Thorium, da der Zerfall von Thor A ohne Aus-
sendung von Strahlen verläuft, Thor © dieselben Strahlen wie Thor BD aussendet und so
rasch zerfällt, daß wir zur selben Kurvenform kommen, wenn wir annehmen, das von
Thor C ausgesandte a-Teilchen gehe noch von Thor B aus. (Der hierdurch bedingte
Fehler ist bei den hier in Betracht kommenden Mengen unmerklich, da das Verhältnis
der Halbwertszeiten von Thor © und Thor B von der Größenordnung !/ıooo ist.) Es ist
dann nur darauf zu achten, daß wir nun den Zerfall von Thor DB unter der Annahme
der Aussendung von zwei a-Teilchen zu betrachten haben. Setzen wir ferner wie oben
k,—1, so erhalten wir als Anfangsaktivität des in der Zeit © angesammelten Thorium-
niederschlags:
(13) I=ul—eA9%)+a(l—e-29).
Hier ist wieder entsprechend

15 ERDE

BR-m PO mer

Die nach der Abklingungszeit £ davon noch vorhandene Substanzmenge /; verhält
sich zu IS wie
I M“e-it + N“es®:
eo RE ı»ım

7 u —1! 04
Vi a le ewe7.9)
N'=a(1- e2P) ist.
Da wieder /5 für einen bestimmten Versuch eine gemessene Größe ist, so erhalten
fo} ’
wir für die Konstruktion der Thoriumniederschlagskurve

(15) L = ec" (Mer! + N" e%ı),
oder auch
(15a) L = ci(Re-tt— Se-#t)
wo

len

R=%(l-e9)

S=h(l— ee” OR ist.
Hier ist

A = 1,816 - 10 (sec —") )

75 = 1,913 - 10% (sec!)
Die entsprechenden Formeln mit

ir: 8,29. 107° (sec Zi:

25 —= 5,38 - 10-3 (see -') )

I) F. v. Lereh, Wien. Ber. 116 (IIa), S. 1450, 1907.
2) E. Rutherford, Radioaktive Umwandlungen, S. 165, 1907.

gelten für Aktinium, da wir beim Zerfall der Aktiniumemanation und der entsprechenden
Niederschlagsprodukte insofern für unsere Zwecke einen dem Thoriumzerfall analogen Vor-
gang vor uns haben, als Aktinium € nur ß-Strahlen aussendet.

Es ist also möglich, in einfacher Weise aus irgend einem Wert der Abklingungs-
kurve, der, wie gesagt, nicht der Anfangswert zu sein braucht, die Kurve selber zu kon-
struieren, wenn die Aktivierungsdauer bekannt ist. Eine Variation der Aktivierungsdauer
liefert also die Möglichkeit, Kurvenformen von sehr verschiedener Art zu erhalten. Dies
gestattet die Verallgemeimerung von Resultaten, die bei einer einzelnen Zerlegung ge-
wonnen sind.

Eine Integration der Formeln (2), (4), (6) über 2 bei konstanten ©, von t= 0 bis
t= © würde die Gesamtmenge der auf dem Draht vorhandenen radioaktiven Substanz
liefern. Für unsere Zwecke — wir schließen immer von der lonisation im Zerstreuungs-
gefäß auf die Menge der momentan zerfallenden Substanz und wollen schließlich einen
Zusammenhang zwischen der „Aktivierungszahl“ und dem Gehalte der Luft an radioaktiven
Stoffen finden — sind jedoch die Formeln (2), (4), (6) und die hier gegebenen Umrech-
nungen in (12), (15), (15a) am bequemsten.

B. Die Analyse.

1. Wirkungen einer Variation der Expositionszeit.

Fig. 3 zeigt eine Zusammenstellung von Aufnahmen, die bei einer Variation der
Expositionsdauer von 15 sec bis 209 Stunden ausgeführt sind. Eingetragen ist als Abzeisse
die Abklingungszeit, als Ordimate der Logarithmus der Aktivität des Drahtes. Die der
einzelnen Kurve beigegebene Zeitangabe ist die Aktivierungsdauer. Der Übersicht halber,
um die es sich hier zunächst handelt, sind die Drähte nicht mit ihrer wahren, zahlen-
mäßigen Aktivität eingetragen; die Ordinatenwerte verschiedener Kurven sind also nicht
direkt miteinander vergleichbar. Auch der Angabe des Kontrolldrahtes ist noch nicht
Rechnung getragen. Es soll hier zunächst die Änderung der Kurven bei einer Änderung
der Expositionszeit gezeigt werden.

Wenn wir zunächst die allgemeinen Übereinstimmungen ins Auge fassen, so fallen
bei jeder Kurve im wesentlichen drei Teile auf: Ein ausgesprochen steiler Abfall, der
um so steiler wird, je kürzer die Expositionszeit ist, eine zweite etwas flachere Partie,
die bei vier Stunden Abklingungszeit zu Ende ist, und ein dritter weit flacher ver-
laufender Teil, der um so ausgeprägter hervortritt, je länger die Expositionszeit war. Der
erste Teil verläuft um so steiler, je kürzer die Expositionszeit war, der letzte Teil hat
um so früher eine konstante Neigung erreicht, je länger die Expositionszeit gewählt wurde.
Bekanntlich schreibt man die beiden ersten Teile im wesentlichen der Abklingung der
Radiumniederschläge zu — besser der Abklingung der Niederschläge vom Radiumtypus;
der letzte Teil ist der für die Anwesenheit von Thorium charakteristische Kurvenast.

Selbst beim Heruntergehen bis auf eine Expositionszeit von nur 15 sec ist die An-
fangshalbwertszeit nie geringer als drei Minuten. Und beim Hinaufgehen mit der Ex-
positionszeit bis auf 209 Stunden steigt die Halbwertszeit nie über ca. 11 Stunden. Diese
Tatsache gestattet eine Anzahl von Schlüssen auf die Art und die Mengenverhältnisse der

9%
3

in der Luft überhaupt vorhandenen radioaktiven Substanzen, sowie auf ihr Verhalten im
elektrischen Felde, sobald gezeigt worden ist, in welchem Zusammenhang Expositionszeit
und Menge des erhältlichen radioaktiven Niederschlags stehen.

a) Maximalaktivität und Maximalaktivierungsdauer.

I. Auf dem exponierten Draht herrscht radioaktives Gleichgewicht, z. B. für die Zer-
fallsprodukte des Radiums, wenn die in der Zeiteinheit durch Zerfall verschwindende Menge
radioaktiver Substanz gleich ist der in der Zeiteinheit sich neu absetzenden Menge; nach
Gleichung (1), wenn

V=-d—=l is.

Daraus folgt, daß ein Grenzwert, den wir als Maximalaktivität bezeichnen wollen, bei
der speziellen Versuchsanordnung, der Länge des Drahtes, der angewandten Spannung,
der Menge der in der Atmosphäre augenblicklich überhaupt vorhandenen Substanz erreicht
werden kann. Nach Gleichung (8) S. 17 ist diese Maximalaktivität erreicht, wenn

(16) eh (m +k'a+k) ter (+ ka) + ers" kg —0 ist.

Da A >43 >75, so ist bei der Größe der Koeffizienten der Exponentialfunktionen der
Exponent A; ©' für die Bestimmung von ©‘ praktisch der maßgebende. Also

(17) er (;+k'a)—=0
oder praktisch
(17a) ei (a3 + k“a;) = !Jıo00

liefert die Zeit ©‘, nach deren Ablauf die Maximalaktivität von Radiumzerfallsprodukten
auf dem Draht bei unseren Spezialverhältnissen erreicht ist.

In [1000 (a + k*as)]

Ze)

(18) o'

In gleicher Weise erhalten wir für Thorzerfallsprodukte als maximale Aktivierungs-
dauer

N g: — In(1000 : ai)

und für Aktinium
(20) ee,
A,

Das heißt, die auf einem Draht ansammelbare Menge radioaktiver Substanz hat bei
den gewählten Versuchsbedingungen einen Wert erreicht, der sich von dem denkbaren
Maximalwert nur um 1°/oo unterscheidet, wenn für

Radium ca. 4!/, Stunden, für

Thorium ca. 109!/s Stunden, für

Aktinium ca. 6 Stunden
aktiviert worden ist.

Da die vorkommenden Faktoren as + k" a;, a\, @, ihrem für unsere Versuchsanordnung
gültigen Zahlenwerte nach für die Größenordnung dieser maximalen Aktivierungsdauern ©

ohne größere Bedeutung sind, so können wir allgemein sagen: Eine radioaktive Substanz
mit der Radioaktivitätskonstanten A (in sec7!) hat auf einem zu aktivierenden Körper bis
auf !/ıooo den Maximalwert erreicht in einer Zeit

ER aa

Tabelle 1 gibt eine Zusammenstellung der hier in Betracht kommenden Zerfallsprodukte
der drei Familien Radium, Thorium, Aktinium mit den zugehörigen ©.

Tabelle 1.

Substanz

U. Die nach einer beliebigen Aktivierungszeit ©, erreichte Aktivität verhält sich
zu der in der Maximalaktivierungszeit © (Spalte 2 in Tab. 1) erreichbaren Maximalaktivität
im Falle des Radiums wie ;

' 4 1 - ‚ 4 r ‘ \
er) Ta_e-eAi@ ++ h)—erd m + ht a)— er Hit a,
I [4

D 4‘
o'

(22) e=m+m+k'(s+m+ a) + Kr.

Daraus läßt sich also entweder die Maximalaktivität aus einer speziellen Aktivität
berechnen oder einfach, worauf es hier zunächst allein ankommt, das Verhältnis der beiden
zueinander angeben.

Für Thor gestalten sich die Verhältnisse einfacher:

u u u u u
(23) a "— ae ae-i6
> u Denn u
I 9 C
wo
(24) e=au+@.

Eine entsprechende Formel gilt für Aktinium.

Hieraus ergibt sich als Resultat, was wir hier vorweg nehmen wollen, obwohl wir
diesen Umstand erst später benötigen: Es ist zur Erkennung der Verhältnisse in der
Atmosphäre nicht nötig, einen Draht bis zur Erreichung des radioaktiven Gleichgewichtes
zu aktivieren, also wegen des langsam zerfallenden Thorium A nach Tab. 1 bis 109 Stunden.

Da, wie unsere Versuche zeigen und wie aus Fig. 3 ersichtlich, beispielsweise die Thor-
aktivität schon nach einer Expositionszeit von 30 Minuten über 23 Stunden ihrer Ab-
klingung verfolgt werden kann, so erhält man ein viel besseres Bild bei solch kurzer
Expositionszeit, als wenn man 109 Stunden exponieren wollte. Denn bei so langer Expo-
sition treten alle Schwankungen im Vorkommen der einen Substanz zurück zugunsten
des Gesamtbildes; man erhält dann nur einen für die ganze, sich über mehrere Tage
erstreckende Expositionszeit gültigen Mittelwert. Eine möglichst kurze Expositionszeit in
Verbindung mit einer Umrechnung der erhaltenen Werte auf die möglichen Maximalwerte
liefert das beste Bild der augenblicklichen Verhältnisse in der Atmosphäre.

b) Ergebnisse sehr langer und sehr kurzer Expositionszeiten.

Fig. 3 zeigt nun, daß eine Erhöhung der Aktivierungsdauer über die durch den lang-
samen Zerfall von Thorium A bedingte Aktivierungsdauer von 109 Stunden keine Änderung
der Kurvenform mehr hervorbringt. Wenn auch aus äußeren Gründen nur bei einem
Beispiel über die Aktivierungsdauer von 109 Stunden hinausgegangen ist, so ist doch der
Kurvenverlauf bei den hohen Aktivierungszeiten in den späteren Beobachtungszeiten so
gut übereinstimmend, daß wir schließen können: Nach einer Aktivierungsdauer von
109 Stunden ist auf dem Draht tatsächlich für alle in der Atmosphäre vorkommenden
radioaktiven Stoffe das radioaktive Gleichgewicht erreicht. Daraus folgt, daß in der
Atmosphäre keine radioaktive Substanz mit einer Halbwertszeit größer als
der des Thorium A existiert, wenigstens nicht in nachweisbarer, d. h. für
unsere Versuche in Betracht kommender Menge.

Was besagen andererseits die Kurven für kleine Aktivierungsdauern bis herunter zu
wenigen Sekunden? Der rapide Abfall in der ersten Periode der Abklingung zeigt beim
Heruntergehen mit der Aktivierungsdauer bis auf 4 Sekunden stets die reine Halbwertszeit
von 3 Minuten, die Halbwertszeit von Ra A (vgl. die Fig. 4 und 5 mit 30 Sekunden bzw.
1 Minute Aktivierungsdauer).

Die Anfangsperiode der Abklingung ist also nicht durch Überlagerung einer lang-
sameren Abklingung geändert. Nehmen wir das Beispiel von Fig. 4, so läßt sich aus
obigen Formeln berechnen, daß nach 30 Sekunden Aktivierungszeit etwa 12°/0 des Maximal-
wertes von Ra A angesammelt sind, und daß etwa 2°, des Maximalwertes von Ra ©
(auch etwa des Wertes von Ra D) angesammelt wären, wenn auch Ra 5 und Ra € primär
abgeschieden würden, d. h. sich direkt aus der Luft auf den negativ geladenen Draht
niedersetzen könnten. Nehmen wir nur die a-Strahlung von Ra A und Ra © als maßgebend
für die Ionisierung im Zerstreuungsgefäße an und sehen wir selbst von der verschiedenen
Reichweite der beiden a-Strahlenarten ab, so ergibt sich, daß eine starke Beeinflussung
der reinen Abklingung von Ra A durch Ra B und Ra © zu beobachten sein müßte. Der
Effekt einer Verlangsamung des anfänglichen Steilabfalls mit 3 Minuten als Halbwertszeit
müßte hier stark hervortreten, da sich die Halbwertszeiten von Ra A und Ra (_etwa wie
1:6, die von RaA und RaB etwa wie 1:9 verhalten. Eine Verlangsamung der
Abklingung ist jedoch nicht zu beobachten. Es ist daraus zu schließen, daß von
den im Zustand des radioaktiven Gleichgewichts auf dem Draht vorhandenen Substanzen
Ra A, Ra 5, Ra C nur das erste Glied, Ra A, primär auf den negativ geladenen Draht

niedergeschlagen worden ist, daß dagegen Ra 5, Ra Ü erst sekundär, auf dem Draht, aus
dem hier bereits vorhandenen Ra A sich gebildet haben.!)

Auch eine Verkürzung dieser anfänglichen Halbwertszeit von 3 Minuten ist nicht
zu konstatieren. Daraus läßt sich jedoch nicht ableiten, daß nicht etwa das mit einer
Halbwertszeit von höchstens 1 Sekunde?) abklingende, a-strahlende Thor C sich primär
auf dem Draht niedergelassen hätte. Denn wenn auch hier bereits nach 10 Sekunden
die Maximalaktivität erreicht ist, die stark in Betracht kommen könnte gegenüber der in
gleicher Zeit sich ansammelnden Menge Ra A, so ist hier der Umstand ausschlaggebend,
daß die Halbwertszeit des Thorium C von der Größenordnung einer Sekunde ist, so daß
man nicht erwarten kann, nach 11/ Minuten noch meßbare Mengen vorzufinden; und erst
etwa 1'/, Minuten nach Abnahme der Spannung konnte die Untersuchung des -Drahtes
beginnen.

Es ist jedoch denkbar, und die Ansicht gewinnt jedenfalls mit den vorstehenden bei
Ra A, B, C gefundenen Resultaten an Wahrscheinlichkeit, daß auch hier beim Thorium
nur das erste aus der Emanation sich bildende Zerfallsprodukt eine positive Ladung trägt
und darum im elektrischen Felde nach dem negativ geladenen Drahte wandert. Die Aus-
sendung eines positiv geladenen a-Teilchens, sei es mit einer Geschwindigkeit, die zur
Ionenerzeugung ausreicht wie bei Ra A, sei es mit einer nur um etwa 30°/o geringeren
Geschwindigkeit, so daß keine Ionisierung mehr eintreten kann, wie vielleicht bei dem
„strahlenlosen“ Thor 4 und Aktinium A, bedingt dann das Entstehen des negativ geladenen
folgenden Zerfallsproduktes. Dieses würde dann im elektrischen Felde an die Anode
wandern, wenn es nicht während der Lebensdauer bereits durch Wiedervereinigung mit
irgend einem positiv geladenen Masseteilchen, z. B. mit positiven Ionen oder durch
Adsorption an Rauch, Staub, Wasserdampf, der es ja bei negativer Ladung mehr ausgesetzt
ist als bei positiver, elektrisch neutral geworden ist oder doch in seiner Beweglichkeit so
heruntergedrückt, daß es den Kraftlinien unseres Feldes nicht mehr folgt.

Da die Zeit, in der Wiedervereinigung und Adsorption von radioaktiven Zerfalls-
produkten stattfinden kann, klein ist gegenüber der Lebensdauer, so ist die Aktivierung
eines Drahtes in der freien Atmosphäre wohl folgendermaßen zu denken: Der Draht wird
von der gasförmigen Emanation umspült; das in unmittelbarer 'Nähe des Drahtes
entstehende erste Zerfallsprodukt wandert nach der Kathode, setzt sich also auf dem
negativ geladenen Drahte ab. — Es ist natürlich durchaus nicht gesagt, daß nicht auch
geringe Mengen der übrigen Zerfallsprodukte sich absetzen; vgl. auch H. W. Schmidt,
a. a. O., S. 626 Anmerkung und K. Kurz, Dissertation, $.55, Anmerkung 2, wo darauf
hingewiesen wird, daß in einem emanationshaltigen Gefäß auf einem ungeladenen Draht
vielleicht auch Ra B und Ra (, freilich im Vergleich zu Ra A in sehr geringen Mengen,
niedergeschlagen werden.

Wir können hier also bei der Deutung der Kurven und ihrer Analyse von der Vor-
aussetzung ausgehen, daß nur das erste aus der Emanation entstehende Zerfallsprodukt
sich in meßbarer Menge auf dem negativ geladenen Draht niederschlägt. Damit aber

1) Vgl. auch H. W. Schmidt, a.a. O.
2) O0. Hahn und L. Meitner, Verh. d. D. Phys. Ges. 11, 55-62, 1909.

sind die Voraussetzungen erfüllt, unter denen die oben gegebenen Formeln abgeleitet sind.
Wir können sie also nebst den aus ihnen gewonnenen Folgerungen unseren weiteren
Betrachtungen zugrunde legen.

ce) Zerlegung der Abklingungskurven in 38 Komponenten.

a) Abtrennung der Thorkomponente.

An einem Beispiel soll gezeigt werden, wie die Zerlegung der Abklingungskurven,
also die Analyse, durchweg ausgeführt wurde.

Fig. 6 zeigt die Abklingung eines Drahtes, der bei einer Spannung von — 4600 Volt
1 Stunde exponiert war. Die 3 Hauptpartieen sind scharf ausgeprägt: Der anfängliche
Steilabfall bis = 1!/» Stunden, dann ein langsamerer Abfall bis = 4 Stunden, von da
an ein weit flacher verlaufender Schlußteil. Wie schon oben bemerkt, gehören die beiden
ersten Teile der Aktivität vom Radiumtypus an, der 3. Teil der Thoraktivität; wir können
die beiden ersten Teile also zunächst ausscheiden. Man sieht sofort, — und darauf sei
schon hier hingewiesen — welch große Bedeutung der Thoraktivität zukommt, wenn man
berücksichtigt, daß nach S. 21 nur etwa '/so der erreichbaren Maximalthoraktivität nach
einer Aktivierungsdauer von 1 Stunde angesammelt ist.

Die Abtrennung der Thorkomponente ist daher zuerst vorzunehmen.

Ist Io die Anfangsaktivität, die nach der Aktivierungszeit © erreicht und zu Beginn
der Beobachtung, zur Zeit £= 0, vorhanden ist, und ist J; die nach einer Abklingungs-
zeit £ noch vorhandene Aktivität, so verhält sich nach Formel (15a) im Falle des Thoriums

I, R-ertt_—_ SeTtet

Io R—S

wo
R=4(1-—e749)
SA (ei),
oder auch
I; T.eHt— Vet

IE T—U
wo
1— er4®
T—=
4,
N RE)
na a
A,
Für den vorliegenden Fall haben wir aber
A — 18160 TS)
1, — 1, 913210, (seczeh)
© = Aktivierungsdauer —= 3600 sec und
Io, die Anfangsaktivität wollen wir = 100 setzen. Dann wird
T —= 3484,8,
U = 2602,0 und
Sg e-At —_ 2602.0 e- rt
(25) nie: 3484,8 602.0 e=*

382,8

Mißt man in Fig. 6 L für ein beliebiges £, z. B. für {= 6 Stunden, und berechnet
man mit (25) weitere Werte für 2=[71,8,9... Stunden, so findet man, daß berechnete
und beobachtete Punkte auf derselben Kurve liegen, die sich damit als Abklingungskurve
des Thoriumniederschlags erweist.

Die Thorkurve ist nun von der Hauptkurve zu subtrahieren. Zu diesem Zwecke
wird der Anfangswert, Wert für = 0, aus den abgemessenen Werten bei £ = 6 Stunden,
S, 10... Stunden gesucht und nun der genaue Verlauf der Thorkurve in den ersten
vier Stunden der Abklingung berechnet. Es wird also eine Art „Rückscherung“ vor-
genommen.

Tabelle 2.

Thorium; 1b Aktivierung

| ri
zeit in Min. |
0) 100,00
15) 140,24
30 170,27
60 221,72
120 272,00
150 232,53
150 287,13
210 237,55
240 285,85
300 275,25
360 262,04
420 247,42
480 232,50
600 204,99
660 192,17
1320 93,69

Tabelle 2 gibt eine solche Berechnung, Fig. 7 zeigt für die ersten vier Stunden die
konstruierte Thorkurve a und die beobachtete Kurve 5b, von der sie abzuzählen ist. Für
jeden beobachteten Wert dieser Kurve b wird aus der 10 fach vergrößerten Thorkurve c
der betreffende Wert für die Thoraktivität abgelesen und in Abrechnung gebracht. Fig. 8,
Kurve a zeigt das Ergebnis dieser Subtraktion. Der so erhaltene Thoranteil ist nun noch
abhängig von der Expositionszeit des Drahtes. Damit er mit anderen Angaben vergleich-
bar ist und ein Bild des Zustandes der Atmosphäre während der Expositionsdauer zu geben
vermag, ist nun mit Hilfe von Formel (23) und (24) berechnet, welche Höhe er erreicht

hätte, wenn der Draht bis zur Maximalaktivierungszeit, 109 Stunden für 9%%],ooo, exponiert
worden wäre.

P) Abtrennung der Aktiniumkomponente.

Kurve @ in Fig. 8, der nach Abzug der Thoraktivität verbleibende Rest, zeigt eine
Gesamtabklingungszeit von etwa 4 Stunden. Das heißt, nach Verlauf dieser Zeit ist die
Aktivität praktisch gleich Null geworden. Kurve a ist nun noch aufzufassen als eine

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 1. Abh. 4

Kombination einer Abklingungskurve von Radiumzerfallsprodukten mit einer von Aktinium-
zerfallsprodukten. Die Abtrennung des Aktiniumanteils kann nicht mit solcher Sicherheit
vorgenommen werden, wie die Subtraktion der Thorkomponente, da eben Radium- und
Aktiniumniederschläge gleichermaßen nach etwa 4 Stunden verschwunden sind.

Zur Konstruktion der Radium- und Aktiniumkurven dienen die Gleichungen (10)
und (15) bzw. (15a). Fassen wir den Wert für 2= 5 Minuten in Kurve a, der experi-
mentell erhaltenen Kurve, als herrührend von reinen Radiumzerfallsprodukten auf, so
liefert er uns in seiner Abklingung die Kurve 5; berechnen wir aus diesem Verlauf der
Kurve ihren Anfangswert, den Wert für = 0, und fassen wir nun diesen als allein
herrührend von Aktiniumzerfallsprodukten auf, so erhalten wir Kurve c. Man sieht, daß
sich die Ordinaten der experimentell erhaltenen Kurve « in der Form darstellen lassen

Y. = my + ny. = MYra + NYarı,

wann YRa und Yaxı die Ordinaten der vom gleichen Anfangswert aus konstruierten Radium-
bzw. Aktiniumkurven sind. Es ist also Kurve « als eine Summation einer Kurve vom
Typus b und einer solchen vom Typus ce aufzufassen. Der Haupttypus freilich ist der der
Radiumkurve; darüber gelagert hat sich die Wirkung einer in den ersten Zeiten des Zer-
falls langsamer abklingenden Substanz, die bei den hier in Betracht kommenden Möslich-
keiten eben nur Aktinium sein kann.

Schon aus der Abweichung in den mittleren Partieen läßt sich erkennen, daß der
Prozentgehalt der Kurve an Aktiniumzerfallsprodukten kein bedeutender ist. Aus dieser
Abweichung ist zunächst in erster Annäherung ausgemessen, welche Zusammensetzung von
Radium und Aktinium die beobachtete Kurve ergeben könnte. Die entsprechende Kom-
binationskurve wird gemäß Formeln (10) und (15a) konstruiert und zur Deckung gebracht
mit der beobachteten Kurve. Eine eventuell noch vorhandene Abweichung liefert eine
zweite Korrektion und damit dann die beiden Kurven für Radium und Aktinium, die ın
ihrer Kombination die beobachtete Kurve ergeben. In Fig. 9 ist die ausgezeichnete Kurve
eine solche Kombinationskurve aus 100 Teilen Radiumzerfallsprodukten und 2 Teilen Akti-
niumzerfallsprodukten und zwar für das in den vorhergehenden Figuren behandelte Beispiel.
Die eingezeichneten Kreuze sind die beobachteten Werte, die in Fig. 7 durch Abziehen
der Thorkomponente erhalten wurden. Man sieht, die Übereinstimmung zwischen beob-
achteten und berechneten Werten ist vollkommen.

An dem vorliegenden Beispiele ist also gezeigt worden, daß die radio-
aktiven Substanzen, die sich in der Atmosphäre während der Versuchszeit
auf dem Drahte abgesetzt haben, sich zerlegen lassen in drei Komponenten:
Radium-, Thorium- und Aktiniumzerfallsprodukte.

Eine Deutung der Abklingungskurven in diesem Sinn ist möglich, wenn man einmal
für jede Aktivierungsdauer gesondert die Zahlenwerte der in den Formeln (8) bis (15)
vorkommenden Größen ermittelt, zweitens für das lonisierungsgefäß, mit dem gearbeitet
wird, die Faktoren bestimmt, mit denen die Zahl der zerfallenden Atome der einzelnen
Substanzen, also die Stärke des radioaktiven Prozesses, zu multiplizieren ist, wenn die
Ionisation im lonisierungsgefäß als Maß für die vorhandene Menge gedient hat. In der
angewandten Formel

I R,(k A+ BKUE)

handelt es sich um die Größen A und 4“, da wir k,=1 setzen können, wie oben ge-
zeigt wurde. %’ ist für das hier benutzte Elektrometer = 6,0, k" = 8,0.')

Da es sich in dem eben behandelten Beispiel um eine Aktivierungsdauer von 1 Stunde
handelt, so kann man auch wieder für den Radium- und für den Aktiniumanteil aus dem
jetzt bekannten Anfangswert den Maximalbetrag berechnen, der nach Formel (21) bis (24)
bei einer Exposition während der Maximalaktivierungsdauer erreicht worden wäre.

Eine Durchrechnung der ganzen oben gegebenen Analyse auf Maximalaktivität führt
dann zu folgendem Resultat: Setzt man die Aktivität der auf dem negativ geladenen Draht
abgesetzten Radiumzerfallsprodukte = 100,0 so ist die Aktivität der Thoriumzerfallsprodukte
— 24,3, die der Aktiniumzerfallsprodukte = 2,0 zu setzen.

In gleicher Weise ist nun das gesamte vorliegende Beobachtungsmaterial analysiert
und auf Maximalaktivitäten umgerechnet worden. Als Hauptresultat bei unserer spe-
ziellen Versuchsanordnung wurde dann erhalten: Setzt man den Durch-
schnittswert der auf einem negativ geladenen Draht aus der Atmosphäre
sich ansammelnden Radiumzerfallsprodukte = 100,0 so hat man die Thorium-
zerfallsprodukte = 24,2, die der Aktiniumzerfallsprodukte = 3,2 zu setzen.

Man sieht einmal daraus, welche wichtige Rolle die Thoriumzerfallsprodukte in der
ganzen Erscheinung spielen, zweitens, wie stark die Zerfallsprodukte der kurzlebigen
Aktiniumemanation gegenüber den beiden anderen Komponenten zurücktreten. Nur eine
in vorstehender Weise durchgeführte Analyse der Abklingungskurven vermochte daher
ihre Gegenwart zu verraten.?)

Es wäre nun verfehlt, wollte man diese auf dem Draht gefundenen Verhältnisse ohne
weiteres als die in der Atmosphäre ganz allgemein herrschenden Verhältnisse ansehen,
wollte man sagen, die festen Zerfallsprodukte von Radium, Thorium, Aktinium beteiligen
sich an der lonisation der Atmosphäre im Verhältnis 100:24:3. Die: Form der Ab-
klingungskurven und damit das Ergebnis der Analyse in Bezug auf die Größenverhältnisse
der drei Komponenten ist nicht nur eine Funktion der Expositionszeit, sondern auch der
Expositionsspannung, der Spannung, die an den Draht während der Expositionszeit
angelegt war. Ehe also an eine Diskussion der erhaltenen Resultate im Zusammenhang
mit anderen Daten und namentlich an eine Anwendung auf das Gebiet der Luftelektrizität
herangetreten werden kann, ist zunächst dieser bisher gänzlich vernachlässigte Faktor zu
untersuchen.

2. Wirkungen einer Variation der Expositionsspannung.

a) Auf die absolute Menge abgeschiedener Substanz.
Bei den Versuchen, die nach der von Elster und Geitel angegebenen Methode unter-
nommen wurden, ist anfangs mit der Voraussetzung gearbeitet worden,?) daß man von
der Höhe der an den Draht anzulegenden Spannung unabhängig sei, sobald man etwa

!) Vgl. H. W. Schmidt, a.a. O., 8. 661; denn das hier benutzte Elektrometer ist von der gleichen
Art und den gleichen Dimensionen wie das von H. W. Schmidt in dieser Arbeit benutzte Instrument.
Ich konnte daher unmittelbar seine Eichwerte benutzen, für die auch in der zitierten Arbeit die Methode
der Gewinnung gegeben ist.

2) Vermutet wurde sie bereits von Jaufmann (I. e.).

%) Elster und Geitel, Phys. Zeitschr. 4, 96, 1902.

— 2500 Volt nehme; d. h. bei der Spannung — 2500 Volt müßte ein Grenzzustand
erreicht sein.

Einmal läßt sich experimentell zeigen, daß dies in Strenge nicht zutrifft; weiter ist
ein derartiger Grenzzustand unverständlich, wenn man sich den Vorgang der Aktivierung
eines Drahtes in freier Atmosphäre klar macht. Die Substanzen lassen sich nur deshalb
auf dem Draht nieder, weil ihnen eine spezifische Wanderungsgeschwindigkeit eigen ist;
d. h. die Stoffe erhalten in einem elektrischen Felde die Fähigkeit, in der Richtung der
Kraftlinien zu wandern. Diese Geschwindigkeit wird um so größer, je stärker das Feld,
d. h. je höher die Spannung des Aktivierungsdrahtes gewählt ist. Dann wird auch der
Luftbereich, der Luftzylinder, aus dem die Stoffe nach dem axial verlaufenden Draht hin-
wandern, um so größer, je höher die Spannung. Und da wir in freier Atmosphäre, nicht
in einem begrenzten Raum arbeiten, so wird die Erscheinung des Sättigungsstromes, also
eines Grenzzustandes, niemals eintreten können.

Experimentell ließ sich das in doppelter Weise zeigen. Die Spannung wurde variiert
von 0 bis — 4600 Volt. Tab. 3 und Fig. 10 (auf Taf. IV) geben die Resultate.

Tabelle 3.
Spannung Aktivität
— 100 Volt 43,7
900465 64,3
600), 95,1

— 120007, 488,8
— 300007 919,7
— 4000 „ 1140,4
— 4600 „ 1321,8

Als Abzeisse ist eingetragen die Spannung, als Ordinate die angesammelte Substanz-
menge. Der Zustand der Sättigung ist nicht erreicht, der Punkt — 2500 Volt ist also in
keiner Weise als Grenzpunkt berechtist.

Natürlich sind die hier verwendeten Kurvenwerte für eine bestimmte Spannung Mittel-
werte aus einer größeren Zahl von Aufnahmen. Die einzelnen Aufnahmen sind sehr großen
Schwankungen infolge der sonstigen Verhältnisse in der Atmosphäre unterworfen. Um von
diesen Schwankungen unabhängig zu sein, also zu gleicher Zeit an derselben Stelle Auf-
nahmen bei verschiedener Spannung machen zu können, wurden dann die Drähte im
Erdfeld aktiviert und zwar in senkrechter Stellung. Fig. 11 gibt die ungefähre Störung
der Potentiallächen durch einen unten geerdeten, senkrecht stehenden Draht.') Da die
Potentialflächen nach der Spitze des Drahtes hin stark zusammengedrängt werden, so ergibt
sich eine Zunahme des Potentialgradienten, des Potentialgefälles längs des Drahtes von
unten nach oben. Da jedem der radioaktiven Zerfallsprodukte eine spezifische Wanderungs-

1) Man könnte natürlich diese Störung nach einer Arbeit von Benndorf (Wien. Ber. 115, Ila,
425, 1906) genau konstruieren; uns kommt es aber hier nur auf die aus der Störung resultierende Kraft-
linienrichtung an.

geschwindigkeit zukommt, so erhalten sie in einem elektrischen Felde eine dieser Kon-
stanten entsprechende Geschwindigkeit. Es verhält sich also der Draht in seinen einzelnen
Teilen diesen Substanzen gegenüber von unten nach oben wie eine Aufeinanderfolge von
verschieden hochgeladenen Drähten. Wegen der Richtung des normalen Erdfeldes reprä-
sentiert der Draht einen negativ geladenen Körper, dessen Ladung von unten nach oben
zunimmt. Erdet man den Draht unten nicht, so verhält sich schon allein durch die
Influenzwirkung der negativ geladenen Erde der Draht wie ein Körper, dessen negative
Ladung nach der Spitze hin zunimmt. Tab. 4 gibt Resultate aus dieser Untersuchungs-
reihe. Es ist immer die Aktivität im untersten Teil = 1 gesetzt. Der Einfluß der speziellen

Tabelle 4.

a) Untersuchung des Drahtes in 2 Teilen

Einordnung des Drahtes, die aus der letzten Rubrik hervorgeht, soll später bei einem
zweiten hier beobachteten Effekt besprochen werden. Die Untersuchung wurde in der
Weise geführt, daß der Draht beim Einholen an vorher bezeichneten Stellen abgeteilt,
jeder Teil auf ein besonderes Gestell gewickelt und untersucht wurde.

Da es denkbar wäre, daß infolge der Aufwärtsbewegung der Luftströmungen die
höher gelegenen Schichten der Atmosphäre reicher an radioaktiven Stoffen sind, so wurden
auch Drähte, die bei hoher Spannung aktiviert waren, in ihren verschiedenen Teilen
gesondert untersucht. Tab. 5 zeigt, daß der Effekt des Anstiegs von unten nach oben
lange nicht in dem Maße auftritt wie bei ungeladenen Drähten. Eine geringe Steigerung
mit der Höhe ist selbst bei dem auf — 4600 Volt geladenen Draht zu bemerken. Die
Steigerung hat ihre Ursache eben darin, daß sich dem durch Anlegen der Spannung dem
Draht aufgezwungenen elektrischen Felde die Wirkung des Erdfeldes überlagert. Auf
diese Verhältnisse kommen wir später noch eingehender zu sprechen.

Tabelle 5.
ne Aktivität
! = Untere Hälfte | Obere Hälfte
— 100 Volt 1 3,45
— 1002, 1 3,24
1000, 1 1,45
— 300055 1 1,06
— 4000 „ 1 1,05
| — 4600 , 1 (unteres Drittel) 1,08 (mittleres Drittel) 1,16 (oberes Drittel) |

Wir können also sagen, daß für die Menge der auf einem Draht sich
ablagernden radioaktiven Substanzen außer dem Gehalt der Luft an solchen
Stoffen die Versuchsanordnung, d. h. hier, die Höhe der angelegten Spannung
der maßgebende Faktor ist.

b) Wirkung einer. Variation der Expositionsspannung auf das
Verhältnis Radium: Thorium: Aktinium.

Wichtiger als dieses Ergebnis ist die Frage nach der Abhängigkeit der Kurvenform
für die Abklingung von der Versuchsanordnung, also von der bei der Ansammlung ange-
wandten Spannung. Es läßt sich nämlich zeigen, daß auch das Verhältnis der Akti-
vitäten der drei Komponenten, Radium, Thorium, Aktinium, — und das ist doch eben
das, was immer gemessen wird — in weitem Maße lediglich wiederum eine Funktion der
bei der Aktivierung des Drahtes angewandten Spannung ist.

Betrachten wir unsere bei der Variation der Expositionsspannung erhaltenen Resultate,
so fällt ohne weiteres folgendes auf: Trotz intensiver Schwankungen in den einzelnen Ver-
hältnissen wurde der höchste Anteil an Thor im Vergleich zu Radium gefunden bei der
niedrigsten unter den angewandten Spannungen: nämlich 62,4 Teile Thorium und
100 Teile Radium, Thoriumaktivität also 62,4°/o der Radiumaktivität; der geringste
Anteil an Thor im Vergleich zu Radium bei der höchsten unter den angewandten Spannungen:
nämlich 2,6 Teile Thorium und 100 Teile Radium, Thoraktivität also 2,6°/o der Radium-
aktivität. — Daß hier meteorologische und sonstige Verhältnisse in der Atmosphäre, die
natürlich mitspielen können, nicht die ausschlaggebende Ursache sind, läßt sich experimentell
einwandfrei zeigen, sobald der Grund.des ganzen Effektes erkannt ist.

Die Aktivierung des Drahtes hat, wie schon mehrfach erwähnt, ihren Grund in der
Eigenschaft der radioaktiven. Zerfallsprodukte, daß sie durch eine für jedes Produkt be-
sondere spezifische Geschwindigkeit ausgezeichnet sind, ausgedrückt in em/sec für ein Feld
mit 1 Volt/cm Gefälle. Das Verhältnis, in dem sich zwei vorhandene radioaktive Sub-
stanzen auf dem Draht niederlassen, ist also nur dann unabhängig von der Höhe der
angelegten Spannung, wenn die beiden Substanzen gleiche spezifische Geschwindigkeit
haben. Kommt jedoch beiden Substanzen eine verschiedene spezifische Geschwindigkeit
zu, so verschiebt sich bei einer Steigerung der Spannung das Verhältnis zugunsten der
leichter beweglichen Substanz; d. h. die Substanz mit der geringeren spezifischen Ge-
schwindigkeit tritt im Verhältnis zu der leichter beweglichen immer mehr zurück. Bei

einer Abnahme der Spannung vollzieht sich dementprechend das umgekehrte: die schwerer
bewegliche Substanz tritt stärker herhor, das Verhältnis der abgelagerten Mengen ver-
schiebt sich zu ungunsten der Substanz mit der größeren spezifischen Geschwindigkeit.
Wir haben hier einen analogen Fall zu der bereits behandelten Erscheinung einer Variation
der Unipolarität bei zwei lonenarten von verschiedener Beweglichkeit:t) Die Unipolarität,
das Hervortreten der einen lonenart vor die andere, wird um so größer, je stärker das
gewählte Feld, um so geringer, je schwächer das gewählte Feld. Ein erreichbarer Grenz-
zustand ist hier bedingt durch das Verhältnis der Beweglichkeiten der beiden Ionnenarten.

Nun kann man von vornherein als wahrscheinlich annehmen, daß den verschiedenen
radioaktiven Zerfallsprodukten, vor allem den Radium- und Thorniederschlägen (die geringe
Aktiniummenge wollen wir als zum Radiumtypus gehörend ansehen), im elektrischen Felde
nicht gleiche Geschwindigkeiten zukommen, da sie sich in allen übrigen Eigenschaften,
Lebensdauer, Art der ausgesandten Strahlen, stark unterscheiden. Nehmen wir einmal an,
die Thorzerfallsprodukte hätten eine geringere Beweglichkeit, eine geringere spezifische
Geschwindigkeit, als die Radiumzerfallsprodukte. Dann würde aus obigem folgen, daß das
Verhältnis der Radium- und Thoraktivitäten auf einem aktivierten Draht eine Funktion
der angelegten Spannung ist, derart, daß die Thoraktivität im Vergleich mit der Radium-
aktivität zurücktritt bei einer Steigerung der Spannung, daß sie aber mehr und mehr
hervortritt bei einer Erniedrigung der Spannung. Zu beachten ist, daß selbstverständlich
die absolute Menge abgelagerter Substanz für beide Stoffe steigt mit zunehmender
Spannung, daß aber das Verhältnis beider Mengen zueinander in dem angegebenen Sinn
sich mit variierender Spannung ändert.

Der experimentelle Nachweis läßt sich mit Hilfe der im Erdfeld senkrecht ausge-
spannten Drähte führen, die ohne künstliche Spannung aktiviert wurden. Zu erwarten
ist nach den obigen Überlegungen, daß das Verhältnis von Thoriummenge zu Radium-

Tabelle 6.
| a) Untersuchung in 2 Teilen |
Beispiel Verh. der Ra- Verh. der Thor- l
aktivitäten aktivitäten
| 1,0: 7,8 | 1.0: 2,6,
Sl 1,0: 7,2%, | 1,0: 3,8,
| b) Untersuchung in 3 Teilen
1

3 | 1,0): 4,94.::15,9 1,0 : 1,39 : 3,04
| 4 | 1,0:6,1 : 10,7 1,01:3:213 : 2,7
|

menge auf dem Drahte von unten nach oben sich stetig in dem Sinne ändert, daß die
Thoriumaktivität mit der Höhe im Verhältnis zur Radiumaktivität klemer wird, da das
Potentialgefälle längs des Drahtes steigt. Tab. 6 zeigt das Resultat einer Reihe in dieser
Weise vorgenommener Untersuchungen. Es ist jedesmal die Thor- und die Radium-

!) L. Heis, Phys. Zeitschr. 9, 620, 1908.

aktivität im untersten Teil des wieder im mehreren Teilen untersuchten Drahtes = 1
gesetzt. Die Tabelle zeigt klar das viel intensivere Ansteigen der Radiumaktivität mit
der Höhe, woraus zunächst qualitativ zu schließen ist, daß den Radiumzerfallspro-
dukten im elektrischen Felde eine größere spezifische Geschwindigkeit zu-
kommt als den Thoriumzerfallsprodukten.

Wegen des raschen Zerfalls der Thoremanation im Vergleich zu der des Radiums

könnte freilich gerade diese Erscheinung ihre Ursache in einer rascheren Abnahme der
Thoraktivität als der Radiumaktivität mit der Höhe haben. Tab.”7 gibt daher die Resul-

tate von Versuchen, bei denen dem Draht eine hohe negative Spannung aufgezwungen
war. Es zeigt sich, daß nun der gesuchte Effekt in den verschiedenen Partien des Drahtes
nicht auftritt, Radium und Thorium zeigen nahezu gleiche Mengenverhältnisse auf den
verschiedenen Teilen.

Hieraus folgt also einmal, daß die Thoriumteilchen als schwerer beweglich anzusehen
sind als die Radiumteilchen, zweitens, und das ist das wichtigste: Eine Angabe des
Verhältnisses der Aktivitäten von Radium zu Thorium in der bisher üblichen
Weise ist nicht gestattet. Dies Verhältnis ist eine Funktion der Spannung
des zu aktivierenden Drahtes; die Thoriumaktivität tritt gegenüber der Radium-
aktivität um so mehr zurück, je höher die Aktivierungsspannung gewählt wird.

Aus dem Beobachtungsmaterial anderer Forscher sei hier zunächst nur ein Beispiel
angeführt, das den Punkt, worauf es ankommt, klar beleuchtet. Dadourian!) schließt, daß
die Atmosphäre von Rom „jedenfalls“ viel reicher an Thoremanation sei, als die von New-
Haven in Nordamerika, da in Rom?) die aktivierten Drähte im Mittel 60°, in New-Haven
nur 25° der Gasamtaktivität als Thoraktivität zeigten. Daß dieser Schluß nicht ein-
wandfrei ist, erkennen wir sofort, wenn wir sehen, daß in Rom als Spannungsquelle eine
Akkumulatorenbatterie von 500 Volt, in New-Haven eine Whimshurstmaschine mit 2 mm
Funkenstrecke, also vielleicht 10000 Volt verwandt wurden. Daß sich beide Resultate, das
aus Rom und das aus New-Haven, bei Berücksichtigung dieses Umstandes in genügende
Übereinstimmung bringen lassen, werden wir später sehen. Jedenfalls genügen schon diese
Zahlenangaben im Vergleich mit den oben erhaltenen Resultaten über die Beweglichkeit
der Radium- und Thoriumteilchen, um zu zeigen, daß eine derartige Verschiebung des

1) H. M. Dadourian, Phys. Zeitschr. 9, 333—337, 1908.
2) @. A. Blanc, Phys. Zeitschr. 9, 294—304, 1908.

Verhältnisses der Aktivitäten an zwei Orten mit tatsächlich gleichem Radium- und Thor-
gehalt als Versuchsresultat auftreten kann.‘)

Wieweit auch bei der Bestimmung des Verhältnisses der Radiumaktivität zur Aktinium-
aktivität ein entsprechender Umstand maßgebend ist, ließ sich experimentell in der hier
angegebenen Weise nicht feststellen wegen der geringen Aktiniummenge, die überhaupt
abgeschieden wurde. Für die Kernfrage des Ganzen, auf die wir schließlich kommen
wollen, die Bedeutung der gesamten Vorgänge für die Luftelektrizität, ist dies wegen der
untergeordneten Rolle, die das Aktinium darin spielt, ohne Wichtigkeit.

ce) Das Verhältnis der spezifischen Geschwindigkeiten.

Ist der eben besprochene Umstand von Interesse schon bei der Deutung und damit
der Analyse der Kurvenformen, die man für die Abklingung der an einem bestimmten
Orte angesammelten radioaktiven Substanzen erhält, so ist er weiter natürlich von noch
größerer Wichtigkeit, wenn man den Versuch macht, aus dem Verhältnis der auf dem
Drahte angesammelten radioaktiven Substanzen einen Schluß zu ziehen auf das Verhältnis,
in dem sich beide Substanzen in freier Atmosphäre an der lonisation der Luft beteiligen,
wenn man also zu ihrer Bedeutung für den Elektrizitätshaushalt der Atmosphäre über-
gehen will.

Hat man von einer radioaktiven Substanz die gerade zerfallenden Mengen in der
Form der Formeln (1) S. 9 dargestellt, so erhält man lediglich durch Integration über
t=(0 bis t= ©» die gesamte vorhandene Menge. Sind nun zwei verschiedene radioaktive
Substanzen, die durch die Radioaktivitätskonstanten A und A’ charakterisiert seien, auf einem
Draht während der Zeit t angesammelt worden, und hat sich dabei das Aktivitätsver-

or F Gr: 3 / 5
hältnıs Zi herausgebildet, so läßt sich, wie auch schon Blanc gezeigt hat,?) das Verhältnis
ihrer Ionisationswirkung in der freien Atmosphäre angeben als

IL an ro
9 na 6
( 6) T any lea

Dabei ist, das Verhältnis der spezifischen Geschwindigkeiten der beiden Substanzen,

z. B. der Radium- und Thorzerfallsprodukte, das man also kennen muß, wenn man von

dem Verhältnis der gemessenen Aktivitäten er einen Schluß ziehen will auf das Verhältnis

der lonisationswirkung in der Atmosphäre.

Blanc hat sich bei einem Teil seiner Versuche eines Kunstgriffes bedient, wodurch

er das Verhältnis ausschaltete.e. Er traf die Versuchsanordnung so, daß er aus dem

Luftvolumen, mit dem er arbeitete, alle radioaktive Substanz ausfällte.

1) Während der Niederschrift dieser Versuche weist F. A. Harvey (Phys. Zeitschr. 10, 45—48, 1909)
auf die Möglichkeit der Deutung der Widersprüche in den Versuchen von Blanc und Dadourian in
der hier bewiesenen Art hin.

2) G. A. Blanc, Phys. Zeitschr. 9, 294—304, 1908.
Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 1. Abh. 5

In dem Bestreben, auch das Beobachtungsmaterial anderer Forscher noch zu retten
und eine nachträgliche Reduktion zu ermöglichen, habe ich versucht m das Verhältnis

der Beweglichkeiten der Radium- und Thorpartikelchen zu ermitteln. Es kann sich dabei
nur um einen zwischen weiten Grenzen gültigen Mittelwert handeln, da sowohl den
Radium- als auch den Thoriumpartikeln zumal in der freien Atmosphäre nicht je eine
einheitliche bestimmte spezifische Geschwindigkeit zukommt; man kann hier nur von einem
Durchschnittswert reden. Dies geht auch hervor aus den eingehenden Untersuchungen
von Gerdien über die spezifische Geschwindigkeit der atmosphärischen Induktionen.')
Leider läßt sich gerade das hier wichtige Verhältnis der Durchschnittsgeschwindigkeiten
der Radium- und Thorteilchen diesen eingehenden Beobachtungen nicht entnehmen. Die
Aspirationsmethode lieferte nicht genügende Mengen von Thoriumniederschlägen, so daß
nur angegeben werden konnte, daß die Thorinduktionen im allgemeinen geringere Ge-
schwindigkeiten aufweisen als die Radiuminduktionen.

Wir wollen annehmen, daß in den 20 m, in denen der im Erdfeld zu aktivierende
Draht ausgespannt ist, der Gehalt der Luft an radioaktiver Emanation vom Radiumtypus
und auch vom Thortypus ein gleichmäßiger sei. Greifen wir Beispiel 1 aus Tab. 6, S. 31
heraus, so sehen wir, daß durch die Wirkung des sich von unten nach oben steigernden
Potentialgefälles auf den beiden Hälften des Drahtes Radiummengen sich niedergelassen
haben, die sich verhalten wie 1: 7,8; die Thormengen verhalten sich wie 1:2,65. Daraus
ergibt sich, daß die Steigerung des Potentialgefälles von der unteren zur oberen Hälfte
auf die Thor- und Radiummengen im Verhältnis 1:2,94 eingewirkt hat; die Radium-
teilchen werden 2,94 mal so rasch abgeschieden als die Thorteilchen. Das aber bedeutet:
in diesem Spezialfall verhielten sich die spezifischen Geschwindigkeiten der Thor- und Radium-
teilchen wie 1:2,94. Nimmt man den Mittelwert aus sämtlichen vorliegenden Versuchen,
so erhält man als Verhältnis der Beweglichkeiten der Thor- und der Radium-
zerfallsprodukte 1: 2,92.

Dies Zahlenverhältnis macht selbstverständlich nicht Anspruch auf große Genauigkeit;
es ist nur als ein Durchschnittsverhältnis aufzufassen, da sowohl unter den Radıum- wie
unter den Thorzerfallsprodukten Geschwindigkeiten vorkommen, die zwischen dem ein- und
zehnfachen Betrag schwanken. Es soll lediglich gestatten, nach Formel (26), 8. 33 eine
Beziehung zwischen dem Verhältnis der Aktivitäten eines Drahtes und dem Verhältnis der
in der Luft von den Substanzen bewirkten Ionisationen zu liefern. Dann aber gestattet
es, aus dem Beobachtungsmaterial anderer Forscher noch nachträglich dasselbe Verhältnis
der Beteiligung von Thor und Radium an der Ionisation der Atmosphäre festzustellen.
Nachträglich richtig deuten läßt sich natürlich nur Versuchsmaterial, bei dem die Versuchs-
bedingungen, z. B. auch die Aktivierungszeit, angegeben sind.

Nach früheren Überlegungen (Formeln (21) bis (24)) wurde bei dem Beobachtungs-
material anderer Forscher zunächst das nur für die betreffende Aktivierungszeit gültige
Verhältnis der Aktivitäten auf das bei Einhaltung der maximalen Aktivierungsdauer erreich-
bare Verhältnis umgerechnet. Dies Verhältnis wurde dann mit Hilfe des von uns gefun-
denen Durchschnittswertes für das Verhältnis der Beweglichkeiten beider Substanzen auf

1) H. Gerdien, Abh. d. K. Ges. d. Wiss. zu Göttingen, Neue Folge 5, Nr. 5, 1907.

das Verhältnis der lonisationswirkungen in der Atmosphäre reduziert. Die Beobachtungen
zeigen, daß an den verschiedenen Orten der Erde, an denen seither solche Be-
obachtungen vorgenommen sind, keine wesentlichen Unterschiede in diesem
Verhältnis bestehen, und daß wir zweitens auf diese Weise Übereinstimmungen erhalten
mit Untersuchungen, die dies Verhältnis in anderer Weise direkt ermittelt haben:

1. a) Blanc findet in Rom!) nach einer Methode, die unabhängig von dem Verhältnis
der Wanderungsgeschwindigkeiten ist, daß die Ionisation durch die Produkte vom Thorium-
typus bei drei Versuchen 4,7 lo, 6,7°/o, 7,2°/o, im Mittel also 6,2°/o der durch die radio-
aktiven Stoffe bewirkten Gesamtionisation ausmacht.

b) Bei der Aktivierung von Drähten findet Blanc 40—75°/o des Niederschlags als
Thorprodukte. Das liefert nach unserer Umrechnung im Mittel für die lonisationswirkung
des Thor: 10,8°/o, für den unteren Grenzwert 5,6°/o, für den oberen 22,7 °/0. Die Über-
einstimmung zwischen den so aufeinander reduzierten Beobachtungen a und b ist genügend,
wenn man bedenkt, welchen Schwankungen das Verhältnis der Beweglichkeiten unter-
worfen ist.

2. Dadourian findet in New-Haven in Nordamerika,?) daß 20—30°/o der Anfangs-
aktivität vom Thoriumtypus ist. Dies liefert als unteren Grenzwert 2,13°/o Thorionisation,
als oberen Grenzwert 3,7 °o.

{2}

3. a) Jauffmann?°) findet bei zweistündiger Exposition 6°/o Thoraktivität, das liefert
4,4 °/o Thorionisation.

b) Eine achtstündige Exposition mit 17°/o Thoraktivität auf dem Draht liefert 4,5°/o
Thorionisation. — Die beiden Versuche von Jauffmann, die auf der Zugspitze angestellt
sind, geben gut übereinstimmende Werte mit 4,45°/0 der Gesamtionisation als Thorwirkung.

4. Bumstead*) findet

a) bei dreistündiger Exposition 3—5°/o Thoraktivität; dies führt zu 2,12°/, Thor-
1onisation,

b) bei zwölfstündiger Exposition 15°/, Thoraktivität, was zu 2,89°/o Thorionisation
führt.

5. a) Gockel?) erhält auf dem Brienzer Rothorn bei Aktivierung ohne Spannung
und bei heftigem Graupel- und Schneefall 50° Thoraktivität; das gibt 9,6%) Thorionisation.
Die Aktivierungsdauer war hier 29 Stunden.

b) In Freiburg in der Schweiz werden bei zwölfstündiger Exposition und unter An-
wendung einer Spannung von — 2000 Volt Thoraktivitäten von 20—60°/o gefunden. Der
untere Grenzwert liefert 4,04°/, Thorionisation, der obere 20,1°/o, der Mittelwert 5,6 Jo.
Unterer und oberer Grenzwert sind also bei Blanc und bei Gockel ungefähr gleich.
Gockel findet etwas geringere Thorwirkung, da er höhere Spannung anwendet.

1) G. A. Blanc, a..a. 0.

2)H. M. Dadourian, a. a. ©.

°) J. Jauffmann, a..a. 0.

*#) Bumstead, Sill. Journ. 18, 1, 1904.

5) A. Gockel, Phys. Zeitschr. 8, 701, 1907.

6. Das Mittel aus meinen zahlreichen in Gießen in Oberhessen angestellten Versuchen
ist 2,20/, Thorionisation, ein Wert, der namentlich gut mit den Werten Dadourians in
New-Haven in Nordamerika übereinstimmt.

7. Gerdien?) beobachtet nach einer durchaus anderen Methode, bei direkter Messung,
in Göttingen, als Verhältnis der Ionisationswirkungen von Ra und Th in der freien Atmo-
sphäre in drei Fällen

1. Th= 9,17°|o der Gesamtionisation,
Dh 16,020 2, 2
3, Th 20,25 °%/0 5

Werte, die sich den in obiger Weise reduzierten Beobachtungen gut einordnen.

Diese Zusammenstellungen zeigen einmal, daß es in dieser Weise nun möglich ist,
das an verschiedenen Stellen der Erde unter verschiedenen Versuchsbedingungen gewonnene
Beobachtungsmaterial noch nachträglich zu vergleichen, zweitens, daß sich die Schwankungen
in den Extremwerten an den verschiedenen Orten innerhalb derselben Grenzen bewegen,
daß also das Verhältnis, in dem Thorzerfallsprodukte und Radiumzerfalls-
produkte sich an der lonisation der Atmosphäre beteiligen, an den in zum
Teil in verschiedenen Erdteilen liegenden Beobachtungsorten nicht wesentlich
verschieden ist. Das Mittel aus den vorliegenden Messungen gibt etwa 1:13.

Betont sei hier nochmals, daß ja selbst bei Kenntnis der Aktivierungsdauer und auch
der Wanderungsgeschwindigkeit der Thor- und Radiumteilchen sich zwei Beobachtungen
nur dann direkt miteinander vergleichen lassen, wenn die Aufnahmen bei gleicher Akti-
vierungsspannung angestellt sind. Eine Verschiebung des Verhältnisses beider Aktivitäten
tritt immer ein, wenn man die Spannung verändert.

d) Die Einwirkung des Erdfeldes.

Bei der Variation der an den zu aktivierenden Draht angelegten Spannung spielt der
Fall der Spannung 0, d. h. die Aktivierung des Drahtes im natürlichen Felde der Erde
eine besondere Rolle, wie die oben mitgeteilten Resultate gezeigt haben. Da das Erdfeld
nicht nur bei dem ungeladenen sondern auch bei dem negativ geladenen und, worauf es
uns hier noch besonders ankommen mu£, bei dem positiv geladenen Draht seine Einwirkung
ausübt, so ist es von Wichtigkeit, auf diese Verhältnisse genauer einzugehen.

Wir. wollen allen Betrachtungen den normalen Fall des Erdfeldes zugrunde legen:
Das Potential steigt von der Erde aus nach oben im positiven Sinne an; das Potential-
gefälle soll den normalen Betrag von rund 100 Volt pro m haben. Die Länge des zu
aktivierenden Drahtes betrage 20 m. Der Draht soll sowohl in vertikaler als auch in
horizontaler Lage aktiviert werden. Für die Richtung, in der die radioaktiven Stoffe im
wesentlichen wandern, ist die Richtung der Kraftlinien maßgebend, da die Substanzen nach
der Kathode wandern. In der figürlichen Darstellung der Verhältnisse wird daher die
Richtung der Kraftlinien in bezug auf den Draht Aufschluß geben können über etwaige
verschiedene Aktivierungen der einzelnen Drahtteile.

ı) H. Gerdien, a. a. 0.

a) Die Einwirkung des Erdfeldes auf einen ungeladenen Draht.

Die beiden Hauptfälle, die für den senkrecht stehenden ungeladenen Draht vorliegen
können, sind durch Fig. 11 und Fig. 12 gegeben: Der Draht kann geerdet oder isoliert
sein. Fig. 11 gibt die Störung der Potentialflächen für den geerdeten, Fig. 12 die für
den isolierten Draht. Die Richtung der Kraftlinien zeigt sofort, daß in beiden Fällen
eine Aktivierung des Drahtes eintreten muß, daß aber auch in beiden Fällen die oberen
Partien des Drahtes sich stärker aktivieren als die unteren. Auch die Unterschiede sind
ohne weiteres klar: Bei dem isolierten Draht sind für den oberen und unteren Teil die
Kraftlinien in bezug auf den Draht direkt entgegengesetzt gerichtet. Daraus folgt, daß
die Unterschiede in der Aktivierung zwischen oben und unten beim isolierten Draht stärker
ausgeprägt sein müssen als beim geerdeten. Dasselbe lehrt Tab. 4, S. 29. Zweitens: Da
es sich in beiden Fällen um dasselbe elektrische Feld, das Feld der Erde, handelt, so ist
bei dem geerdeten Draht das Potentialgefälle größer am oberen Ende als bei dem isolierten
Draht. In letzterem Falle ist oben eine geringere Zahl von Potentiallinien an der betreffenden
Stelle zusammengedrängt. Außerdem gehen die Kraftlinien beim unteren Teil des isolierten
Drahtes von diesem weg. Die experimentelle Bestätigung müßte eine größere Durchschnitts-
aktivität des geerdeten Drahtes liefern und zwar ‚sowohl des ganzen Drahtes als auch
namentlich des oberen Teils. Das zeigt klar Tab. 8, S. 37, in der die Aktivitäten von
Drähten angegeben sind, von denen I und 2, 3 und 4 bei ungefähr gleicher Wetterlage
aktiviert wurden. Auch die Abhängigkeit der Unterschiede zwischen oben und unten von
der Befestigungsart ist ohne weiteres ersichtlich.

Tabelle 8.
Draht Aufstellung an a etnbat derineile Gesamtaktivität
} der Teile | von unten nach oben
= \ een are = Auellerern ak ee
| 1 geerdet 2 | 7,7; 47,8 55,5
| 2 isoliert 2 1,9; 10,3 12,2 |
3 geerdet | 3 10,3; 49,0; 86,9 146,2
| 4 isoliert 3 4,1; 19,8; 61,6 | 85,5 |

Nach diesen Auseinandersetzungen sind Fig. 13 und Fig. 14 ohne weiteres verständlich.
Sie geben die Verhältnisse auf einem 10 m über dem Erdboden horizontal ausgespannten
Drahte, Fig. 13 auf einem geerdeten, Fig. 14 auf einem isolierten.

Der Verlauf der Kraftlinien zeigt wieder, daß in beiden Fällen eine Aktivierung des
Drahtes eintritt, die beim geerdeten Draht wieder größer ist als beim isolierten und zwar
wegen der größeren Zahl der zusammengedrängten Potentialflächen. Für die Ablagerung
der Substanzen selber wird man sagen können, daß sie sich in größerer Menge an der
von der Erde weggewandten Seite ansetzen werden.

P) Die Einwirkung des Erdfeldes auf einen negativ geladenen Draht.

Einfach liegen die Störungsverhältnisse der Potentialflächen bei normalem Erdfeld
für den negativ geladenen Draht. Fig. 15 und 16 geben den Verlauf für einen senk-
rechten und einen horizontalen, beliebig hoch negativ geladenen Draht. Die Wirkung des

Erdfeldes überlagert sich hier einfach der Wirkung des aufgezwungenen künstlichen Feldes.
Die Richtung der Kraftlinien, Entfernung der einzelnen Potentialflächen voneinander und
vom Draht und die aus beidem resultierende Wanderung der radioaktiven Partikel nach
den verschiedenen Teilen des Drahtes sagt also: Ein senkrecht im Erdfeld stehender, auf
beliebig hoher negativer Spannung gehaltener Draht muß stets in seinen oberen Partien
eine etwas stärkere Aktivität erhalten als in seinen unteren. Die Unterschiede sind selbst-
verständlich nicht groß und abhängig von der Höhe der ängelesten negativen Spannung.
Tab. 5, 5. 30 zeigt die experimentelle Bestätigung. — Ein horizontal im Erdfeld stehender,
auf beliebig hoher negativer Spannung gehaltener Draht muß an seinen beiden Enden
gleichermaßen eine etwas höhere spezifische Aktivität annehmen als in der Mitte.

y) Die Einwirkung des Erdfeldes auf einen positiv geladenen Draht.

Eine interessante Tatsache liefert noch die Untersuchung der Einwirkung des Erd-
feldes auf einen positiv geladenen Draht. Fig. 17—22 geben den Verlauf der Potential-
flächen und der Kraftlinien für die verschiedenen möglichen Fälle: Vertikale und hori-
zontale Aufstellung, Spannung unter, gleich oder über dem durch Länge und Aufstellung
des Drahtes an bevorzugte Stelle gerückten Potentials im Erdfeld: Der Draht zieht die
Potentialfläche des Erdfeldes in sich hinein, die der ihm künstlich aufgezwungenen posi-
tiven Spannung entspricht. Damit sind die in Fig. 17—22 gegebenen Grundtypen wieder
ohne weiteres verständlich.

1. Trotz der Verschiedenheit der Bilder sagen die Fig. 17—19 in gleicher Weise:
Oberer und unterer Teil des Drahtes verhalten sich den radioaktiven Stoffen gegenüber
verschieden im elektrischen Feld der Erde. Aus Fig. 20—22 folgt: Die von der Erde
abgewandte und die der Erde zugewandte Seite des Drahtes verhalten sich verschieden.

2. Jeder positiv geladene Draht, der senkrecht im Erdfeld steht, muß unter der
Wirkung des Erdfeldes eine Aktivität annehmen, da er sich bei beliebiger Höhe des künst-
lichen Potentials in seinem oberen Teil immer gegenüber der Umgebung als Kathode ver-
hält, so daß radioaktive Stoffe von gleicher Art nach ihm hinwandern wie nach einem
negativ geladenen Draht.

3. Jeder positiv geladene Draht, der horizontal im Erdfeld steht, verhält sich bei
beliebig hoher Spannung an der von der Erde abgewandten Seite der Umgebung gegen-
über als Kathode.

Das wirft ein Licht auf die Tatsache der Ansammlung von radioaktiven Stoffen auf
positiv geladenen Drähten im Erdfeld. Ich aktivierte rasch hintereinander, an derselben
Stelle natürlich, zwei Drähte, den emen bei + 3000 Volt Spannung, den zweiten bei
— 3000 Volt. Die Aktivität des ersten betrug 8° der Aktivität des zweiten. Von der-
selben Größenordnung sind auch die von anderer Seite festgestellten Aktivierungen in der
Atmosphäre bei positiver Ladung des Drahtes.!) Bildet man nun weiter das Mittel aus
meinen sämtlichen ohne angelegte Spannung, also lediglich im Erdfelde erzielten Aktivi-
täten, und das Mittel aus den bei negativer Ladung des Drahtes erzielten, so ergibt sich:
Durch Aktivierung im Erdfeld erhält man im Mittel 7,9% der Aktivität, die man im
Mittel bei negativer Ladung des Drahtes zwischen 0 und — 5000 Volt erzielen kann.

1) Elster und Geitel, Phys. Zeitschr. 4, 97, 1902.

Die Übereinstimmung der beiden bei positiver Spannung und bei der Spannung 0
erhaltenen Werte ist auffallend und sagt: Bei der Aktivierung von Drähten durch
positive Ladung ist die Anwesenheit des Erdfeldes von grundlegender Be-
deutung. Man kann nicht ohne weiteres schließen, daß die bei positiver Ladung des
Drahtes erhältliche Aktivität von negativ geladenen Zerfallsprodukten radioaktiver Stoffe
allein herrührt. Es werden sich selbstverständlich auch negativ geladene Zerfallsprodukte
auf dem positiv geladenen Draht absetzen, wenn solche existieren. Jedenfalls setzen
sich aber auf einem positiv geladenen Draht. dieselben Zerfallsprodukte ab,
die den radioaktiven Niederschlag auf negativ geladenen Körpern bilden.
Der Betrag der Aktivität ist von derselben Größe wie bei ungeladenen Dräh-
ten, die ım Erdfeld aktiviert werden.

6) Die Einwirkung des Erdfeldes auf die Leitfähigkeit in unmittelbarer Nähe
des Drahtes.

Die eigentümlichen Verhältnisse des Erdfeldes in der Nähe dieser geladenen oder
ungeladenen Drähte, die also eine Ablagerung von radioaktiven Stoffen auf Gebilden be-
wirken, welche eine Änderung der Potentialflächen hervorbringen, führt zu einer Frage,
die hier nur kurz behandelt werden soll: Wie weit wird nun auch die Leitfähigkeit der
Atmosphäre in der unmittelbaren Nähe von solchen linienförmigen Gebilden geändert,
wenn eine Ablagerung von radioaktiven Substanzen auf ihnen und damit eine abnorme
Jonisation der Luft in ihrer unmittelbaren Nähe statthat?

Bei einem dauernd senkrecht im Erdfeld stehenden, unten geerdeten Leiter — na-
türlich gelten entsprechende Überlegungen auch für einen horizontalen geerdeten Leiter —
wird offenbar bald ein stationärer Zustand durch Ablagerung radioaktiver Substanzen
herbeigeführt, der sich in folgender Weise charakterisieren läßt: Nach einer gewissen Zeit,
die sich in früher gegebener Weise berechnen läßt, hat sich auf dem Draht bei dem
herrschenden Gehalt der Luft an radioaktiven Stoffen radioaktives Gleichgewicht eingestellt,
so daß in der Zeiteinheit durch Zerfall ebensoviel radioaktive Substanz verschwindet, als
durch Ablagerung neu hinzukommt. Nehmen wir nun die Reichweite der a-Strahlen
dieser Stoffe im Mittel zu 5cm an, so ist der Draht die Längsachse eines Zylinders von
5 cm Radius, in dem eine erhöhte Ionenbildung stattfindet. Diese Ionenbildung steigt
gemäß der Menge der auf dem Draht befindlichen Substanzen von unten nach oben an
und hat ihre Maximalstelle an der Spitze des Drahtes. Der Zylinder ist nach außen hin
scharf abgegrenzt wegen der die a-Strahlen charakterisierenden Reichweite. Um den Draht
herum befindet sich also eine Zone von 5cm Radius, in der die Leitfähigkeit wegen der
erhöhten Ionenbildung größer ist, als weiter draußen in. der Atmosphäre. Von der Dif-
fusion der Ionen aus diesem Bereich nach außen wollen wir zunächst einmal absehen. Das
Charakteristische ist dann, daß die Leitfähigkeit in dieser Zone gerade um einen durch
das radioaktive Gleichgewicht auf dem. Draht festgelegten Betrag erhöht ist, und daß sie
fast momentan auf den normalen Wert der freien Atmosphäre herabsinkt, sobald man die
durch die Reichweite der a-Strahlen gegebene Grenze überschreitet.

Bei unseren Versuchen wurde die radioaktive Substanz nun in den Zerstreuungsraum
eines Elektrometers gebracht und ihre Ionisierungsfähigkeit bestimmt. Berechnet man sich
nun erstens das Luftvolumen, das die Strahlen in dem Zerstreuungsraum des Elektrometers

ionisieren müssen und daraus die Ionenzahl, die sie in der Zeiteinheit im cm? zu bilden
vermögen, berechnet man zweitens den Raum, den sie ionisieren müssen, wenn sie sich im
Freien auf dem Draht befinden, nimmt man drittens an, daß die natürliche Leitfähigkeit
der Luft im Zerstreuungsgefäß sich nicht wesentlich von der Leitfähigkeit der freien
Atmosphäre unterscheidet, so ergibt eine Überschlagsrechnung, daß in der dem Draht
unmittelbar anliegenden Luftschicht die Leitfähigkeit ca. 20% —25°/o größer ist, als weiter
draußen. Dieser Wert gilt für die oberen Partien eines etwa 20 m langen Drahtes und
nimmt von oben nach unten ab.

Stangenartige (linienförmige) geerdete Leiter, die im HErdfelde radio-
aktive Substanzen auf sich ansammeln, haben um sich herum eine Luftschicht
in Gestalt eines Zylinders mit einem Radius gleich der Reichweite der
a-Strahlen, in der die Leitfähigkeit größer ist als in der freien Atmosphäre.
Diese Erhöhung der Leitfähigkeit nimmt längs des Drahtes mit der Höhe zu
und beträgt bei einem 20 m langen Draht in den obersten Partieen 20—25°]o.

Ein dauernd positiv oder negativ geladener Draht zeigt natürlich dieselbe Erscheinung,
wie aus der Deformation des Erdfeldes gemäß Fig. 15—22 hervorgeht. Bei einem dauernd
negativ geladenen Draht nimmt natürlich diese Erhöhung je nach der Höhe der ange-
legten Spannung leicht ganz andere Beträge an. Sie kann beispielsweise schon bei
— 3000 Volt etwa 250°/o betragen. — Ein weiteres Eingehen auf diese Frage wäre
hier nicht am Platze; sie kann aber in der Funkentelegraphie möglicherweise eine nicht
zu unterschätzende Rolle spielen.

Bemerkungen: Zum Abschluß dieses ersten Teiles der Arbeit sei noch kurz auf zwei
Beobachtungen aufmerksam gemacht; die Verhältnisse scheinen mir noch nicht genügend
geklärt, als daß etwas allgemeim Gültiges darüber gesagt werden könnte.

1. Bei der Bestimmung des Verhältnisses der Wanderungsgeschwindigkeiten der Radium-
und Thorteilchen aus dem Verhältnis der Aktivitäten auf verschiedenen Teilen des Drahtes
ist zu sehen, daß scheinbar dies Verhältnis mit wachsender Höhe 'etwas steigt. Der Grund
kann ja tatsächlich darin liegen, daß in größerer Höhe die Geschwindigkeit der Thor-
partikel wegen der größeren Möglichkeit der Molisierung auf dem Weg vom Boden zur
Höhe im Durchschnitt etwas geringer ist; wahrscheinlicher aber ist, daß bereits in dieser
Höhe (etwa 20 m) der Gehalt an Thoriumzerfallsprodukten etwas geringer ist als am Erd-
boden und zwar wegen der großen Zerfallsgeschwindigkeit der Thoremanation. Drähte,
die auf dem Turm horizontal ausgespannt waren, zeigten auch tatsächlich nur eine geringe
Thoraktivität. Die Zahl der Versuche erscheint mir aber nicht ausreichend zur Entscheidung
der wichtigen Frage nach der raschen Abnahme der Thoraktivität mit der Höhe. Groß ist
die Abnahme auf keinen Fall. Das ergibt sich aus den zahlreichen Untersuchungen der
verschiedenen Teile eines bei hoher Spannung aktivierten Drahtes.

2. Bei einer Reihe von Beispielen zeigt sich nach einer Abklingungszeit von etwa
15 Minuten ein intensiver Anstieg der Kurve (vgl. Fig. 23), der sich nicht aus der Ab-
klingung der in Betracht kommenden Stoffe ohne weiteres erklären läßt. Dasselbe habe
ich bereits bei früher veröffentlichten Untersuchungen!) von Hüllen beobachtet, die die

1) K. Kurz, Phys. Zeitschr. 7, 771, 1906. Ber. d. D. Phys. Ges. 4, 459, 1906. Dissertation,
Gießen 1907.

negativ geladenen Zerstreuungskörper von Apparaten für luftelektrische Messungen umgeben
hatten. Die entsprechende Erscheinung ist unterdessen auch von Gerdien!) beobachtet
worden. Da die Erscheinung ausblieb, als die Aufwickeleinrichtung für den einzuholenden
Draht so umgeändert war, daß nur noch geringe Erschütterungen beim Aufwickeln
vorkamen, so ist der Grund vielleicht im Verhalten dieser aufgelagerten Produkte gegen
äußere Störungen zu suchen. Stephan Meyer hatte bei der Diskussion über obige Ver-
suche darauf hingewiesen,?) daß Ra (C ein spröder Körper sei, der bei Erschütterungen von
seiner Unterlage abspringe. Ein Neuentstehen des strahlenden Ra C aus dem ihm gegen-
über strahlenlosen Ra 5 könnte wohl ein Wiederansteigen der Kurve zur Folge haben,
sobald Ra A zur Genüge abgeklungen ist. Es wurden daher Bleche in Radiumemanation
aktiviert und nach dem Herausnehmen absichtlich durch Aufstoßen oder Hin- und Herbiegen °
erschüttert. In den Abklingungskurven (vgl. Fig. 24) zeigten sich dann tatsächlich Störungs-
stellen, die ein ähnliches Bild geben wie die fragliche Erscheinung. Auch die Unterlage,
auf die abspritzende Teilchen fallen mußten, wurde untersucht; sie zeigte sich aktiv, und
zwar (vgl. Fig. 25), wie sich aus der Aktivierungsdauer (15°) ergibt, zeigt sich eine etwas
andere Kurve als einer Aktivierung in Radiumemanation entsprechen würde. Es ist fast
die reine Abklingungskurve von Ra (.

Einer Deutung der Erscheinung in dieser Weise widerspricht jedoch einmal, daß sie
sich nie so ausgeprägt durch dies Experiment wiederholen ließ, wie sie sich bei den
Aktivierungen in der freien Atmosphäre zeigte; zweitens finden sich bei diesem Experiment
manchmal mehrere Störungsstellen, wie auch Fig. 24 zeigt, während bei den aktivierten
‘ Drähten regelmäßig nur ein solcher Anstieg mit einer Maximalstelle bei einer bestimmten
Zeit sich zeigte. — Ein weiteres Eingehen auf diesen Punkt soll an diesem Ort wegen
der geringeren Wichtigkeit der Erscheinung für die hier in Frage kommenden Punkte
unterbleiben.

2) H. Gerdien, a. a. O.
2) K. Kurz, a. a. 0.

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 1. Abh.

II. Teil.

Über Wirkungsweise und Bedeutung der radioaktiven Stoffe
in der Atmosphäre.

Nachdem im ersten Teil dieser Arbeit die Natur der radioaktiven Substanzen in der
Atmosphäre und das Mengenverhältnis der verschiedenen in Betracht kommenden Stoffe
klargelegt worden ist, soll im zweiten Teil gezeigt werden, welche Bedeutung diesen
"Stoffen im Elektrizitätshaushalt der Atmosphäre zukommt.

Nach der mehr qualitativen Arbeit des Aufstellens von Hypothesen über den Elek-
trizitätshaushalt der Atmosphäre und ihrer Verteidigung ist man in neuerer Zeit dazu über-
gegangen, die einzelnen Hypothesen quantitativ auszuwerten, d. h. zu untersuchen: Welchen
Beitrag zur Aufrechterhaltung des in der Atmosphäre vorhandenen stationären Zustandes
vermögen die einzelnen Vorgänge zu liefern. — Die Entdeckung der radioaktiven Stoffe
in der Atmosphäre fiel geschichtlich in diese Zeit, in der man noch nach einzelnen Vor-
gängen suchte, die durch Ionenerzeugung den durch allerhand Umstände sich fortwährend
mindernden Ionengehalt auf normaler Höhe zu halten vermögen. Glaubte man anfangs
in den radioaktiven Stoffen den gesuchten Hauptionisator gefunden zu haben, so schienen
später quantitative Messungen zu zeigen, daß diesen Substanzen nur eine verschwindende
Rolle im ganzen Ionenhaushalt zukommt.

Hier soll nun gezeigt werden, daß die Wahrheit in der Mitte liest, daß den radio-
aktiven Stoffen in der Atmosphäre und in den obersten Schichten des Erdbodens ein nicht
unwesentlicher Beitrag zu der pro Zeiteinheit in der Raumeinheit zu erzeugenden Ionen-
menge zu danken ist.

Wir wollen hier auch das Beobachtungsmaterial anderer Forscher heranziehen zur
Klärung dieses Verhaltens. Aus diesem Grunde soll zunächst ein weiteres Resultat be-
sprochen werden, das bei den Untersuchungen über die Wirkungen einer Variation der
Expositionsspannung gefunden wurde: Die Reduktion der Elster-Geitelschen Akti-
vierungszahl auf absolutes Maß, ein Resultat, das uns ermöglicht, das in dieser Form
gegebene umfangreiche Beobachtungsmaterial für unsere Zwecke zu verwerten. — Ehe
dann Wirkungsweise und Bedeutung der radioaktiven Stoffe für den Elektrizitätshaushalt
erörtert wird, soll weiter zuerst ihre Abhängigkeit von meteorologischen Daten besprochen
werden, ein Umstand, der ebenfalls mancherlei zu klären vermag.

A. Reduktion der Elster-Geitelschen Aktivierungszahl auf absolutes Mass.

Die „Aktivierungszahl“ wurde von Elster und Geitel eingeführt als Vergleichsmaß
für die Radioaktivität der Atmosphäre an verschiedenen Orten. Sie giebt an, um wieviel
Volt die Spannung des Elster-Geitelschen Elektrometers in 1 Stunde sinkt durch Ein-
bringen von Im des in freier Atmosphäre aktivierten Drahtes in den Zerstreuungsraum.
Der Draht sollte bei — 2500 Volt Spannung 2 Stunden aktiviert sein. Es war natürlich
von großer Wichtigkeit bei der Erschließung dieses neuen Gebietes ein Vergleichsmaß zu
haben, das gestattete, die an verschiedenen Orten gewonnenen Resultate aufeinander zu

beziehen. Die auf einem Draht angesammelte Substanzmenge, also auch die „Aktivierungs-
zahl“, giebt jedoch noch kein absolutes Maß für den wirklichen Gehalt der Luft an radio-
aktiven Stoffen; doch stehen beide Größen in einem gewissen Zusammenhange. Dem
Wunsche, das große, bereits vorliegende Beobachtungsmaterial zu retten durch nachträgliche
Reduktion auf absolutes Maß, entsprang der Versuch, jenen Zusammenhang zu finden.
Dabei mußte natürlich, wie sich aus den bisherigen Betrachtungen ergiebt, Rücksicht ge-
nommen werden auf Aktivierungsdauer, Aktivierungsspannung und Beobachtungsinstrument.
Sind freilich an den verschiedenen Beobachtungsorten in den Zeiten der Messungen durch
meteorologische Verhältnisse die Beweglichkeiten der Substanzen wesentlich verschieden
gewesen, so ist dieser Fehler nicht mehr nachträglich zu korrigieren. Es kann ja auch
nur der Zweck der Reduktion einer nicht gut definierten Größe sein, wenigstens annähernd
den Zusammenhang mit absoluten Größen nachträglich festzulegen.

Die Reduktion ist so gedacht, daß am selben Orte gleichzeitig absolute quantitative
Bestimmungen des Gehaltes der Luft an radioaktiven Stoffen und Bestimmungen der
Elster-Geitelschen Aktivierungszahl vorgenommen werden. — Aus Kurve 10 entnehmen
wir den Wert, der einer Aktivierungsspannung von — 2500 Volt entspricht. Unter Zu-
grundelegung der Kapazität des von mir benutzten Elektrometers berechnen wir den
Sättigungsstrom, die Hlektrizitätsmenge, die bei der lonisation im Zerstreuungsgefäß durch
den 23,55 m langen Draht in der Zeiteinheit neutralisiert worden ist. Unter Berück-
sichtigung der Kapazität des Elster-Geitel-Apparates bestimmen wir dann den Spannungs-
rückgang in Volt pro Stunde, den Im des Drahtes im Elster-Geitel-Apparat bewirkt hätte.
Beachten wir ferner, daß die der Fig. 10 entnommene Zahl einer Aktivierung des Drahtes
bis zur Maximalaktivität entspricht und berechnen wir nach Formeln (21)—(24), welche
Aktivität in der bei Elster und Geitel vorgesehenen Aktivierungsdauer von 2 Stunden
erreicht worden wäre, so kommen wir schließlich zu dem Resultat: Ein in Gießen bei
— 2500 Volt 2 Stunden lang aktivierter Draht verursacht in einem Elster-Geitelschen
Zerstreuungsapparat im Mittel einen Spannungsrückgang von 13 Volt pro Stunde und
Meter. D. h. für Gießen würde sich die Aktivierungszahl A=13 ergeben als
Durchschnittswert aus einer großen Zahl von Beobachtungen. Elster und
Geitel finden in Wolfenbüttel 20 als Aktivierungszahl!) aus einer über längere Zeit sich
erstreckenden Beobachtungsreihe. Bei den lokalen Verschiedenheiten von Gießen und
Wolfenbüttel befinden sich beide Werte in guter Übereinstimmung.

Nun habe ich in Gießen an der gleichen Stelle quantitative Bestimmungen des
Gehaltes der Atmosphäre an radioaktiven Stoffen nach einer Aspirationsmethode
ausgeführt.?) Es ergab sich als Mittelwert 7,16-10-°E.S.E. pro m®, d. h. die in einem
Aspirationsapparat auf der negativ geladenen Elektrode abfangbaren festen radioaktiven
Stoffe der Atmosphäre vermögen im m°® Luft einen Sättigungsstrom von 7,16-10> R.S. R.
zu unterhalten. [Es sei schon hier zur Vermeidung von Mißverständnissen auf einen Punkt
aufmerksam gemacht, dessen Bedeutung erst später erörtert wird: Auch bei solchen quanti-
tativen Bestimmungen nach der Aspirationsmethode, wie sie bis jetzt in Wien, Göttingen
und Gießen ausgeführt sind, mißt man nur den Gehalt der Atmosphäre an solchen radio-

1) Elster und Geitel, Phys. Zeitschr. 5, 11, 1904.
2) K. Kurz, Phys. Zeitschr. 9, 177—184, 1908; Dissertation, Gießen 1907.
6*

aktiven Stoffen, die im elektrischen Felde eine Wanderung nach der Kathode hin beginnen
und zwar eine Wanderung von solcher Geschwindigkeit, daß sie nicht mit dem Luftstrom
durch den Aspirator hindurchfliegen. Es handelt sich auch hier im wesentlichen um eine
primäre Ablagerung von Ra 4A]

Der Wert 7,16-10> E. $. E. ist in guter Übereinstimmung mit Werten, die an
anderen Orten ebenfalls nach einer Aspirationsmethode gefunden wurden. In Wien!) erhält
man (bei richtiger Korrektion der Zahlenangaben?)) 4,2-10 E. S. E., in Göttingen®)
12,35 -10 E. S. E. Der Gießener Wert 7,16-10-° liegt dem Mittel aus diesen nach
gleichem Prinzip ausgeführten quantitativen Messungen, dem Werte 7,90 -10° E. S. E. sehr
nahe. Gerade deshalb ist er für die weiteren Betrachtungen geeignet.

Es entspricht also in Gießen einem Gehalt der Atmosphäre an festen radioaktiven
Stoffen von 7,16 -10-® E. S. E. die Elster-Geitelsche Aktivierungszahl 13. Mithin können
wir die Aktivierungszahll als gleichbedeutend ansehen mit rund 0,5- 10° E.S.R.
Damit lassen sich nun Beobachtungen, die an verschiedenen Orten nach verschiedenen
Methoden gewonnen sind, direkt aufeinander beziehen.

B. Abhängigkeit von meteorologischen Elementen.

Bei allen luftelektrischen Messungen können meteorologische Faktoren entweder in
direkter oder indirekter Weise mitspielen, meistens freilich in beiderlei Weise. Das ist
natürlich auch bei den Messungen der radioaktiven Stoffe in der Atmosphäre der Fall.
Denn einmal ist der Gehalt der Luft an solchen Substanzen abhängig von der Emanations-
menge, die dem Erdboden entströmen kann. Zweitens haben wir als wichtigen Faktor
bei all diesen Erscheinungen die Beweglichkeit der Teilchen, ihre spezifische Geschwindigkeit
im elektrischen Felde erkannt. Die Beweglichkeit aber ist hier genau wie bei den Ionen
der Atmosphäre, eben nicht nur von Ladung und ursprünglicher Masse, sondern von all
den äußeren Bedingungen abhängig, die eine Änderung der Ladung oder der Masse her-
beiführen können.

Dies zeigte sich auch bei unseren Versuchen zunächst an der Wirkung des Luft-
drucks. Schwankungen des Luftdrucks können leichter auf die Thoriumemanation ein-
wirken als auf die Radiumemanation.. Der Grund liegt in dem großen Unterschied der
Lebensdauern. Bei der kurzen Halbwertszeit der Thoremanation, die nach Sekunden zählt,
ist zu erwarten, daß die Amplituden der Schwankungen im Thoriumgehalt größer sind
als die im Radiumgehalt der Atmosphäre. Tabelle 9 gibt eine Reihe von Beobachtungs-
sätzen, in denen Aufnahmen, die bei gleicher Spannung gemacht sind, nach Barometer-
ständen geordnet wurden. Zunächst zeigt sich, daß eine Abhängigkeit der Aktivität von
dem Barometerstand in dem erwarteten Sinne nicht ohne weiteres zu konstatieren ist. Man
hätte erwarten können, daß einem geringen Barometerstande hohe Aktivitätszahlen ent-
sprächen, da bei geringerem Luftdruck größere Emanationsmengen mit der Bodenluft dem
Boden entquellen. Der Grund zu dem abweichenden Verhalten liest einmal darin, daß
für das Emporquellen der Bodenluft nicht die Höhe des Luftdrucks, der Barometerstand,

1) K. W. F. Kohlrausch, a. a. 0.
2) K. Kurz, Dissertation, Gießen 1907; Phys. Zeitschr. 9, 177, 1908; Phys. Zeitschr. 9, 218, 1908.
3) H. Gerdien, a. a. O.

das maßgebende ist, sondern die Änderun © des Barometerstandes. Ein Sinken des Luft-
drucks erleichtert das Austreten der Bodenluft, ein Steigen erschwert es.

Tabelle 9.

a) Spannung: — 4600 Volt.

Barometer- Radium- Thor-
stand aktivität aktivität
731,6 Ss50 152,7
739,2 1010 25,8
739,8 856 162,2
740,0 1340 205,5
741,6 1161 122,0
741,3 1475 —
741,3 2770 =
742,8 1220 290,0
743,2 918 184,0
755,9 1180 =

b) Spannung: — 1200 Volt.
742,8 400
749,6 1160
749,9 295
755,9 615
755,8 228
ec) Spannung: — 500 Volt.
731,6
| 139,2
740,0
741,6
741,5
741,8

Die Tabellen zeigen eher im allgemeinen höhere Aktivitätswerte für die höheren
Barometerstände. Hier spricht eben die indirekte Wirkung des Luftdrucks mit: Die
höheren Barometerstände entsprechen Tagen mit „schönem Wetter“, sonnigen, klaren
Tagen, an denen große Beweglichkeiten der radioaktiven Stoffe erhalten blieben, während
sie bei der hohen relativen Feuchtigkeit der Tage mit niederem Barometerstand stark
heruntergedrückt wurden. Die Aufzeichnungen über die Wetterlage zeigen durchweg,
daß an sonnigen, heiteren Tagen hohe Aktivitäten gemessen werden können, an trüben,
regnerischen Tagen geringe Aktivitäten. Der Grund liegt also nicht etwa allein in dem
verschiedenen Gehalt der Atmosphäre an solchen Stoffen, sondern vor allem an der ver-
schiedenen Beweglichkeit der radioaktiven Teilchen im elektrischen Felde.

Die direkte Wirkung der Luftdruckschwankungen ist auch aus den Tabellen zu
ersehen, wenn man die Amplituden der Schwankungen von Radium und Thor ins Auge

faßt: Die prozentualen Abweichungen der Einzelwerte vom Durchschnittswert sind bei
Thor größer als bei Radium. Daneben spielt natürlich auch für das Verhältnis von
Thor und Radium die indirekte Wirkung des Luftdrucks ihre Rolle: Die Beweglichkeit
der Thorpartikel, die von vornherein geringer ist, kann natürlich leichter so weit herunter-
gedrückt werden, daß die Teilchen sich unserem elektrischen Felde und damit unserer
Beobachtung entziehen. Das drückt sich einmal natürlich auch in der prozentualen
Schwankung aus, zweitens aber zeigt sich, daß Nebel leicht die Thoraktivität bis zu
unmeßbaren Größen herunterdrückt. Bei einer großen Reihe von Beispielen war trotz
verhältnismäßig großer Radiumaktivität die Thoraktivität nicht mehr nachweisbar. Der
Grund lag in dem während der Aktivierung herrschenden Nebel.

Im gleichen Sinne wirken Regenfälle kurz vor und während der Aktivierung des
Drahtes. Im allgemeinen zeigt sich, daß sowohl die absolute Menge der abge-
fangenen Substanz als auch vor allem der Prozentsatz an Thorzerfallspro-
dukten um so größer gefunden wird, je klarer und sonniger der Tag ist. Der
indirekte Einfluß der Temperatur auf die gesamten Verhältnisse ist danach auch ohne
weiteres klar.

Zwei unter sonst gleichen äußeren Bedingungen gemachte Aufnahmen, von denen
die eine kurz vor, die andere kurz nach dem Auftauen des schwach gefrorenen Bodens
angestellt wurde, zeigen das nach obigem zu erwartende Resultat: Vor dem Auftauen
kaum nachweisbare Thoraktivität, nach dem Auftauen verhältnismäßig sehr hohe Aktivität.
Die Verhältnisse für die Radiumaktivität lagen dabei sogar so, daß im ersten Fall die
größere Menge konstatiert wurde. — Schneefall hatte auffallend niedere Gesamtwerte
zur Folge, wie auch zu erwarten, da die Schneeflocken radioaktive Zerfallsprodukte aus
der Luft mit herunterreißen.

C. Bedeutung der radioaktiven Stoffe für den Elektrizitätshaushalt der
Atmosphäre.

Eine Besprechung der Wirkungsweise der radioaktiven Stoffe wird uns unmittelbar
zu den Wirkungen führen, die diese Substanzen für den Elektrizitätshaushalt der Atmos-
phäre zu vollbringen vermögen. '

1. Wirkungsweise der radioaktiven Stoffe.

Wir haben für die Ionenbildung in der Atmosphäre scharf voneinander zu trennen
die Wirkungen der verschiedenen Strahlen, der a-, ß-, y-Strahlen. Für die Wirkung der
a-Teilchen kommen nur die Substanzen in Betracht, die sich bereits gasförmig oder fest
in der freien Atmosphäre befinden und zwar wegen des geringen Durchdringungsvermögens
der a-Teilchen für gewöhnliche Materie. Die Reichweite in Luft für die hier in Betracht
kommenden a-Teilchen geht von 4,33 cm für das a-Teilchen der Radiumemanation bis
8,6 cm für das a-Teilchen des Thorium €. Auf dieser Strecke vermag ein a-Teilchen rund
100000 Ionen zu erzeugen. Für die Ionisation der nicht unmittelbar dem Erdboden an-
liegenden Schiehten der freien Atmosphäre durch a-Strahlung kommen also nur die Sub-
stanzen in Betracht, die sich bereits an der betreffenden Stelle befinden, nicht dagegen
die, die sich noch in den obersten Schichten der Erdkruste aufhalten, und nur in geringem

Maße diejenigen, die infolge allmählichen Heruntersinkens aus der Atmosphäre eine dünne
Decke an radioaktiver Substanz auf dem Erdboden gebildet haben.

ö- und y-Strahlen der bereits in der Höhe befindlichen Substanzen kommen wegen
ihres geringen Ionisierungsvermögens, verglichen mit dem der a-Teilchen für die Ionisation
dieser Schichten, nur wenig in Betracht trotz ihres großen Durchdringungsvermögens. Das
wird sich zahlenmäßig zeigen lassen. Anders steht es mit der Wirksamkeit der ß- und
namentlich der y-Strahlen, die von den Substanzen ausgehen, welche sich in den obersten
Schichten der Erdkruste befinden, oder die sich auf die Bodenoberfläcke aufgelagert haben.
Hier ist zu bedenken, daß ein y-Strahl eine Luftschicht von 1000 m Dicke durchsetzen
muß, bis er auf 1°/o semer Wirksamkeit geschwächt ist. Entsprechend läßt sich an der
Durchdringungsfähigkeit der y-Strahlung für die lockere Erdsubstanz der an Bodenluft
reichen oberen Schichten zeigen, daß noch aus verhältnismäßig beträchtlicher Tiefe ioni-
sierende Strahlen, die ihre Ursache in dem Vorhandensein radioaktiver Stoffe haben, in
die freie Atmosphäre treten. Diese sogenannte „durchdringende Strahlung“, deren
Quelle nicht allein in den in der Luft vorhandenen Zerfallsprodukten zu suchen ist, sondern
zum weitaus größten Teil in den in den obersten Schichten der Erdrinde allgemein ver-
breiteten radioaktiven Stoffen, muß mit berücksichtigt werden, wenn man angeben will,
wieweit Radium, Thorium und Aktinium zur Ionisierung der Atmosphäre beitragen.

Zu diesen in der freien Atmosphäre selbst als eine Folge der Existenz der radio-
aktiven Stoffe entstehenden Ionen treten noch die Ionenmengen, die fertig gebildet mit
der Bodenluft in die Höhe kommen, und die natürlich auch ihre Entstehung den im Boden
vorhandenen radioaktiven Stoffen verdanken.

Da wir hier nur sehen wollen, wieweit diese Ionenquelle den Ionenmangel in der
Atmosphäre wenigstens ungefähr zu decken vermag, wollen wir weiter nur die Haupt-
ursache betrachten, durch die Ionen ständig verschwinden: die Wiedervereinigung der Ionen.
Wir wollen also von den Erscheinungen der Adsorption, der Anlagerung an Wasserdampf,
an Staubpartikelehen, der Molisierung absehen.

Sind n, und n, die Ionenzahlen beider Arten im cm?, ist a der Wiedervereinigungs-

koeffizient, so ist
dn

AT em

die Änderung der Ionenzahl in der Zeiteinheit, wenn q die Zahl der in der Zeiteinheit in
der Raumeinheit neu entstehenden Ionen bedeutet. Zur Erreichung des in der Atmosphäre
tatsächlich bestehenden stationären Zustandes muß sein

gan, Mm.

Die Beantwortung der hier gestellten Frage nach der Erhaltung dieses stationären Zustandes
durch die radioaktiven Stoffe läuft also hinaus auf die Angabe eines q infolge der An-
wesenheit solcher Substanzen und eines g, das durch a, n,, n, bestimmt ist.

Eine der Schwierigkeiten hierbei liest in der Unsicherheit, die den bisher vorliegenden
Bestimmungen des Wiedervereinisungskoeffizienten a anhaftet, eine zweite in den unsicheren
Bestimmungen von n, und n,, den Ionenzahlen im cm ®, da die Ionenzähler wesentlich nur
„freie“ Ionen, Ionen mit bestimmter spezifischer Geschwindigkeit, die nicht unter eine

gewisse Grenze heruntergehen darf, abfangen können. Daher schwanken auch die Angaben
über g, die Zahl der in der Zeiteinheit im cm® zu bildenden Ionen stark. Schuster!)
gibt Werte für g zwischen 12 und 38, Rutherford?) gibt 30, Eve?) 1—5, diese freilich
nach Messungen von », und n, über dem Ozean.

2. Wirkung der radioaktiven Stoffe.

Von welcher Größenordnung sind nun die von den radioaktiven Stoffen insgesamt
gelieferten Ionenmengen pro em® und Zeiteinheit?

Bei quantitativen Bestimmungen des Gehaltes der Luft an radioaktiven Stoffen wird
die Menge in zweierlei Weise angegeben: Entweder man bestimmt, mit wieviel g Radium
die gefundene Menge radioaktiver Substanz, Emanation oder feste Zerfallsprodukte, im
radioaktiven Gleichgewicht ist; oder man gibt an, welcher Sättigungsstrom in E. S. E. im
m Luft von den Substanzen unterhalten werden kann. Da man den Sättigungsstrom
kennt, den die mit 1 g Radium im Gleichgewicht befindlichen Zerfallsprodukte unterhalten
können, so lassen sich die Angaben einfach aufeinander umrechnen. Im folgenden ist
statt des Sättigungsstroms die Zahl der Ionen gegeben, die durch die Anwesenheit der
radioaktiven Stoffe im cm erzeugt werden. — Direkte quantitative Bestimmungen des
Gehaltes der Atmosphäre an radioaktiven Stoffen sind noch wenig gemacht. Zahlreich sind
dagegen die Beobachtungen, die ihr Resultat in „Aktivierungszahlen“ angeben. Die oben
gegebene Methode der Reduktion der Aktivierungszahl auf absolutes Maß gestattet uns
nun, auch diese Beobachtungen quantitativ zu deuten, und damit steht uns bereits
ein großes und über die verschiedensten Gegenden verbreitetes Beobachtungsmaterial zur
Verfügung.

a) Wirkung der Emanation in der Atmosphäre.

Die bereits vorliegenden Bestimmungen des Gehaltes der freien Atmosphäre an Ema-
nation sind nach zwei Methoden ausgeführt. Die eine beruht auf einer Kondensation der
Emanation bei der Luftverflüssigung. Läßt man die Temperatur der flüssigen Luft über
den Verdampfungspunkt steigen, so entweicht bei — 154° 1°loo, bei — 152° 1/,°%/0, bei
— 150° 50°/, der kondensierten Emanation. — Die zweite Methode stützt sich auf die
Eigenschaft der Holzkohle, vor allem der Holzkohle aus Kokosnußschalen, schon bei
gewöhnlicher Temperatur der Luft die Emanation zu entziehen. Bei einer Erhitzung der
Holzkohle auf 40—50° C. entweicht die Emanation wieder.

In Cambridge*) wurden nach beiden Methoden Bestimmungen des Emanationsgehaltes
der Atmosphäre ausgeführt; sie ergaben eine Emanationsmenge, die mit 100 - 10-'?g Radium
im Gleichgewicht ist. Nach der zweiten Methode, Anreicherung der Emanation in Kokos-
nußholzkohle, ist in Canada°) in Nordamerika eine Bestimmung ausgeführt worden, die zu
dem Werte 60-.10-!? o Ra führte, als der Radiummenge, die mit der vorhandenen Ema-

I) A. Schuster, Proc. Manchester Phil. Soc., 1904.
2) E. Rutherford, Radioactivity, 2. Aufl, S. 526.
3) A. S. Eve, Phil. Mag., Febr. 1907.

*) J. Satterly, Phil. Mag. 15, 548—615, 1908.

5) A. S. Eve, Phil. Mag. 15, 622—632, 1908.

nationsmenge im Gleichgewicht ist. (Die Einzelwerte schwanken zwischen dem ein- und
siebenfachen Betrag.)

Es läßt sich nun ausrechnen, welche Ionenzahl durch diese Emanationsmenge in der
Zeiteinheit im cm® gebildet wird. Im Falle des Radiums geschieht diese Bildung durch
Aussendung eines a-Teilchens beim Zerfall eines Emanationsatoms. Da man weiter weiß,
welche Mengen an radioaktiven Zerfallsprodukten RaA, Ra B, Ra © mit dieser Emanations-
menge in radioaktivem Gleichgewicht sind, so läßt sich unter Berücksichtigung der Reich- .
weiten der verschiedenen in Betracht kommenden a-Strahlenarten, also des verschiedenen
Jonisierungsvermögens der a-Teilchen von Radiumemanation, Ra4, Ra ©, berechnen, welche
Ionenmengen im cm® in der Zeiteinheit durch die Radiumemanation und ihre Zerfalls-
produkte in der freien Atmosphäre erzeugt werden. Diese Rechnung liefert für

Cambridge: 2,5 Ionen im cm°® in der sec.,
Montreal (Canada): 1,5 Ionen im cm *® in der sec.

Bestimmungen der Thor- und der Aktiniumemanation in entsprechender Weise sind bis
jetzt noch nicht ausgeführt. Der Grund liegt in der experimentellen. Schwierigkeit, diese
kurzlebigen Produkte gesondert zu erhalten. Die Gesamtwirkung der a-Strahlen wäre zur
Berücksichtigung von Thor und Aktinium nach dem ersten Teil dieser Arbeit um etwa
10 °/, zu erhöhen.

Eine ältere und nach einer anderen Methode ausgeführte Messung in Wien!) würde
in dieser Umrechnung liefern: 15 Ionen pro em°® und Zeiteinheit.

b) Wirkung der festen Zerfallsprodukte in der Atmosphäre.

Direkte quantitative Messungen, die von einer Bestimmung der festen Zerfallsprodukte
ausgehen, liegen zur Zeit auch nur wenige vor. In Göttingen,?) Wien?) und Gießen*®)
wurden Messungen nach einer Aspirationsmethode ausgeführt, die unter sich gut über-
einstimmende Werte gaben. Die Luft wird durch einen Zylinderkondensator gesaugt, die
radioaktiven Substanzen, die sich auf der negativ geladenen Innenelektrode absetzen, werden
in geeigneter Weise gemessen. Wir wollen wieder die Beobachtungsdaten in gleicher Weise
umrechnen wie oben, d. h. angeben, welche Ionenmengen durch die gesamte vorhandene
Substanzmenge, feste Zerfallsprodukte und dazu gehörige Emanationsmenge, geliefert werden.
Zu berücksichtigen ist die im ersten Teil dieser Arbeit erkannte Tatsache, daß zur direkten
primären Abscheidung auf der negativ geladenen Elektrode im wesentlichen nur das erste,
aus der Emanation entstehende feste Zerfallsprodukt gelangt.

Dann erhalten wir unter Berücksichtigung der Thorwirkung in

Wien: 0,44 Ionen pro em® und Zeiteinheit,

Gießen: 0,74 Ionen pro em® und Zeiteinheit,

Göttingen: 1,30 lonen pro cm? und Zeiteinheit,
im Mittel also eine Erzeugung von 0,82 Ionen pro cm? und Zeiteinheit. Die Überein-
stimmung der Werte ist gut, wenn man bedenkt, daß die Einzelwerte großen Schwankungen

1) R. Hofmann, Phys. Zeitschr. 6, 337, 1905.
2) H. Gerdien, a. a. 0.

3) K. W. F. Kohlrausch, a. a. O.

#) K. Kurz, a. a. O0.

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 1. Abh.

unterworfen sind, daß meine Gießener Werte z. B. zwischen dem Ein- und Vierfachen
schwanken.

Zweierlei sagen diese Zahlen: Einmal fällt auf, daß die aus der Bestimmung der festen
Zerfallsprodukte abgeleiteten Zahlen im ganzen kleiner sind als die aus Emanationsmessungen
berechneten. Freilich der Göttinger Wert mit 1,30 und der von Montreal in Nordamerika
mit 1,50 sind in überraschender Übereinstimmung, wenn man die verschiedene geographische
und geologische Lage und vor allem eben die verschiedenen Methoden bedenkt, die zu
diesen Werten geführt haben.

Der Grund für die größeren Werte bei Emanationsbestimmungen ergibt sich wieder
aus dem ersten Teil der Arbeit. Wir hatten uns da die Aktivierung eines Drahtes, hier
nun entsprechend die Aktivierung der inneren, negativ geladenen Elektrode des Aspirations-
apparates so gedacht: Die Emanation umspült den zu aktivierenden Körper, und die aus
der Emanation unmittelbar entstehenden, positiv geladenen, sehr beweglichen Ra A-Teilchen
setzen sich auf der negativ geladenen Elektrode ab. Alle etwas „älteren“ Ra A-Teilchen
und die übrigen Zerfallsprodukte sind schon bald nach ihrer Entstehung molisiert, für das
elektrische Feld nicht mehr oder doch nur zu einem Bruchteil vorhanden. Saugen wir
also Luft und damit Emanation durch den Kondensator des Aspirationsapparates, so werden
nur die verhältnismäßig „jungen“ Ra A-Teilchen abgefangen. Jedenfalls besteht bei dieser
Methode dieselbe Gefahr wie bei den Ionenzählungen: Die schwerer beweglichen Partikel
fliegen unbehellist durch den Apparat hindurch. Das würde erklären, daß wir durch
Emanationsbestimmung einerseits, Bestimmung der festen Zerfallsprodukte andererseits zu
Ionenzahlen von gleicher Größenordnung kommen, daß aber die Emanationsbestimmungen
die größeren Zahlenwerte liefern. Im allgemeinen wird man sagen können, daß man immer
Gefahr läuft, zu verhältnismäßig zu kleinen Zahlenwerten zu kommen, wenn man die
Bestimmung der Zerfallsprodukte auf den Versuch stützt, sie in einem elektrischen Felde
abzufangen.

Zweitens: Ein Vergleich mit den 8. 48 gegebenen Werten für q, der Ionenzahl, die
pro Zeiteinheit im cm® erzeugt werden muß zur Aufrechterhaltung des stationären Zu-
standes in der Atmosphäre, sagt: Die a-Strahlwirkung der in der Atmosphäre
suspendierten radioaktiven Stoffe, und zwar der Emanationen samt ihren
Zerfallsprodukten, vermag nur einen Bruchteil der zur Aufrechterhaltung
des Elektrizitätshaushaltes nötigen lonisierungsarbeit zu leisten.

Es sind nur wenige direkte quantitative Messungen, die uns dies Resultat geliefert
haben. Gerade darum ist es von Interesse, auf indirektem Wege Vergleichsmaterial zu
erhalten. Messungen in Aktivierungszahlen liegen, wie bereits bemerkt, von zahlreichen
Orten vor. Der Durchschnittswert für Gießen betrug 13. Dem entspricht eine Ionen-
erzeugung von 0,74 pro cm? und Sekunde. Also können wir zur Reduktion der Akti-
vierungszahl auch angeben, daß der Aktivierungszahl 1 eine lonenerzeugung von
0,057 Ionen pro cm°® und Zeiteinheit entspricht. Es ist bereits oben darauf: auf-
merksam gemacht, daß der Wert nur in erster Annäherung richtig sein kann, und daß
er die durch meteorologische Umstände bedingten Schwankungen nicht mehr zu beseitigen
vermag. Zur Orientierung in diesem noch unbekannten Gebiet und zur nachträglichen
Umwertung eines großen Beobachtungsmaterials auf absolutes Maß vermag der Zusammen-

hang immerhin gute Dienste zu leisten. In Tab. 10!) habe ich eine größere Zahl von
Beobachtungen umgerechnet. Die erste Spalte gibt den Beobachtungsort, die zweite die
pro em® und sec. durch radioaktive Stoffe erzeugte Zahl von Ionen.

Tabelle 10.
Ort Ionenzahl

Juist, Zinnowitz 0,40
Swinemünde . . 2,05
Wolfenbüttel . . oa) >
Haller a ne 20195
Freiburg (Schweiz) 4,77
ANKoEEh oo Sen al ah
Kochelwsp garen: 7,85
INjochwes re 570
Benediktbeuren 2,47
Herzogstand . 2,93
Hammerfest . 5,75
Karasjok . 5,29
Palma . 2,16
Großer Ozean | 0,05, — 0,255

A »„ Nähe | .

des Landes | 2,97
Auf freier See . 0,00
Clausthal . | 1,88
Wolfenbüttel |

a) Maximum | 2,85

b) Minimum | 0,23;

Betrachtet man die Unterschiede an den einzelnen Orten, so sieht man, daß sich die
bei direkten Messungen erhaltenen Resultate, wie sie Tab. 11 nach der Größe geordnet
zeigt, gut einfügen.

Tabelle 11.
| Ort Ionenzahl
>
Wiener. 0,44
Gießen. . . 0,74
Göttingen . 1,30
Montreal . . 1,50
| Cambridge . 2,50

Auf eine Diskussion der Werte einzugehen, wäre hier nicht am Platze; uns interessiert
die Feststellung der Tatsache, daß bei allen Messungen, die bisher angestellt wurden, die

1) A. Gockel, Luftelektrizität, S. 178; vgl. die dort angeführten Literaturangaben.

a-Strahlung der in der Luft suspendierten radioaktiven Stoffe nicht ausreicht zur Bildung
der zur Aufrechterhaltung des stationären Zustandes erforderlichen Ionenzahl. Einzelne
der beobachteten Werte freilich zeigen, daß doch auf diesem Wege unter Umständen
immerhin ein erheblicher Bruchteil der zu liefernden Ionenzahl zustande kommt. Zwei
andere Momente sind eben m. E. hier von großer Wichtigkeit: 1. Die durchdringende
Strahlung der radioaktiven Stoffe, 2. die dem Boden entströmenden, bereits fertig gebildeten
Ionen, die ihre Entstehung den radioaktiven Stoffen in den obersten Schichten der Erd-
oberfläche verdanken.

ce) Wirkung der durchdringenden Strahlung in der Atmosphäre.

Ist auch die lonisierungsfähigkeit der von den radioaktiven Stoffen in der freien
Atmosphäre ausgehenden ß- und y-Strahlung verschwindend gegenüber der a-Strahlung,
so ist doch ihre Reichweite um so größer. Trotzdem ist, wie sich zeigen läßt,!) die
gesamte lonisierungsarbeit dieser durchdringenden Strahlung, soweit sie von den in der
Luft suspendierten Teilchen ausgeht, nur etwa 6°/o der von der a-Strahlung geleisteten
Arbeit.

Anders steht es mit der durchdringenden Strahlung, die vom Erdboden aus in den
Luftraum hinausgeht. Die festen Zerfallsprodukte, die sich in dünner Schicht auf der
Erdoberfläche ablagern und die radioaktiven Stoffe in den obersten Schichten der Erd-
substanz senden diese f- und y-Strahlen in die Atmosphäre. Denn man hat tatsächlich
beobachtet, daß in der freien Atmosphäre eine durchdringende Strahlung vorhanden ist, die
der Größenordnung ihrer Wirkung nach nicht von den in der Luft suspendierten radio-
aktiven Zerfallsprodukten ausgehen kann. Rechnet man die Wirkung dieser durchdringenden
Strahlung auf das von uns bisher gebrauchte Maß um, so erhält man eine Ionenbildung
von 4,5 Ionen im cm® und in der Zeiteinheit.?)?) Da wir oben die Wirkung der von den
in der Luft suspendierten Stoffen ausgehenden f- und y-Strahlung zu 6°/o von etwa
2—3 Ionen pro cm? und sec. angeben konnten, so haben wir den Ausgangspunkt dieser
intensiven durchdringenden Strahlen in den radioaktiven Stoffen der obersten Bodenschichten
zu suchen, wenn wir vorerst noch von der Möglichkeit einer aus dem Weltraum, also von
außen her zu uns kommenden durchdringenden Strahlung absehen wollen. Man kann nun
berechnen,*) welche Menge an radioaktiver Substanz die obersten Schichten der Erdkruste
enthalten müßten, wenn von ihnen eine durchdringende Strahlung von solcher Intensität

1) A. S. Eve, Phil. Mag. XII, 199, 1906.

2) A. S. Eve, Phil. Mag. 12, 200, 1906.

3) Eine nach Fertigstellung dieser Arbeit erschienene Untersuehung von Th. Wulf: „Über die in
der Atmosphäre vorhandene Strahlung von hoher Durchdringungsfähigkeit“, Phys. Zeitschr. 10, 152—157,
1909, führt sogar zu einem Mittelwert von 12 Ionen-pro cm? und Zeiteinheit.

Bei dem von mir benutzten Elektrometer war der Luftraum nach außen hin vollständig durch
Metall abgeschirmt. Machen wir die Annahme, daß der bei gut isolierendem Elektrometer in dem Zer-
streuungsraum ständig fließende sogenannte „Reststrom“ herrühren würde von einer von außen kommenden
durchdringenden Strahlung, so müßte sie pro Zeiteinheit und cm® etwa 13 Ionen im Elektrometerraum
erzeugen. Selbst bei Berücksichtigung des geringen Elektrizitätsüberganges über die einzige isolierende
Bernsteinstütze und der von den Gefäßwandungen ausgehenden Strahlung kommen wir damit auch zu
derselben Größenordnung für die Wirkung der durchdringenden Strahlung.

*) A. S. Eve, Phil. Mag. 12, 195, 1906.

BE)

ausgehen soll. Die Rechnung führt zu Zahlen von derselben Größenordnung, wie sie Strutt
bei seiner Untersuchung von Gesteinsproben auf Radiumgehalt gefunden hat, das ist etwa
4,25.10-1?g Radiumbromid im cm® der Erdkruste.

Die bis jetzt vorliegenden Beobachtungen über die durchdringende Strahlung in der
Atmosphäre sind noch sehr spärlich. Aus der Gegenüberstellung ihrer Wirksamkeit mit
der der in der Luft vorhandenen radioaktiven Stoffe ersieht man jedoch schon unmittelbar
die Wichtigkeit dieses Faktors für den Elektrizitätshaushalt der Atmosphäre: Die durch-
dringende Strahlung, die ihre Ursache in der Anwesenheit radioaktiver Stoffe im Erd-
boden und in der Luft hat, erzeugt Ionenmengen, die von der Größenordnung der durch
g=.@.n,N, geforderten Menge sind. — Auf zweierlei sei hier kurz hingewiesen:

Einmal: Vermutlich haben wir in dieser durchdringenden Strahlung einen der
Tonisatoren, die auch über dem Meere in intensiver Weise zu wirken vermögen. In welch
gänzlich verschwindendem Maße die in der Luft über dem Meere befindlichen radioaktiven
Zerfallsprodukte an der Ionisierung mitarbeiten können, geht aus einzelnen Daten der
Tab. 10 hervor. Weiterhin ist der Radiumgehalt des Seewassers 500 mal, der des Seesalzes
15mal geringer als der einer gleichen Gewichtsmenge Sedimentärgestein.!) Dagegen kann
aber die Konvektionsströmung im Wasser und die ständige Bewegung der Oberfläche einer
y-Strahlung, die sonst in der Tiefe verlaufen wäre, leichter den Austritt in die freie
Atmosphäre gestatten.

Zweitens: Eine /- und y-Strahlung wird von den Zerfallsprodukten aller vier
bekannten radioaktiven Familien, Uran, Radium, Thorium, Aktinium, ausgesandt. Während
für die Ionisation der Luft durch die in ihr suspendierten Stoffe nur Ra, Th, Akt in
Betracht kommen, da nur diese Emanationen bilden, so stehen für die durchdringende
Strahlung vier Stoffe zur Verfügung. Von den vier Familien sind Uran, Thorium, Aktinium
mit je einem y-strahlenden Zerfallsprodukt vertreten; Radium hat zwei y-Strahler. Wie
sich die vier Familien in den Gesamteffekt teilen, wieweit namentlich Uran X, dessen
Wirksamkeit bis jetzt noch bei keinem der Luftionisierungsprozesse in Betracht gezogen
worden ist, zur Gesamtwirkung beiträgt, ist noch nicht untersucht.

d) Wirkung der Bodenluft.

Wenn auch die direkte Wirkung der radioaktiven Stoffe in der Atmosphäre nur als
ein geringer Bruchteil an der zu leistenden lonisierungsarbeit zu bezeichnen war, so haben
wir in der durchdringenden Strahlung, also gewissermaßen einer indirekten Wirkung, einen
Faktor von großer Bedeutung erkannt. Freilich müssen eingehende Untersuchungen erst
noch die Richtigkeit der Ergebnisse der ersten Versuche beweisen. Ein zweiter derartiger,
indirekt wirkender Faktor, der seine Ursache in den radioaktiven Stoffen hat, zeigt sich
in den mit der Bodenluft dem Erdboden entströmenden Ionen. Auch darüber liegen noch
nicht genügend viel Messungen vor, die ein definitives Urteil erlauben. Immerhin aber
können wir einige Zahlenbeispiele geben, die die wahrscheinlich große Bedeutung dieses
Faktors und damit eine weitere Wirkung der radioaktiven Stoffe beleuchten.

Es ist ohne weiteres klar, daß in den obersten Schichten des Erdbodens eine bedeutende
Anreicherung an radioaktiver Emanation und ihren Zerfallsprodukten statthaben muß, und

1) A. Gockel, Luftelektrizität, S. 174.

daß infolgedessen die Bodenluft, die in den Erdkapillaren in die Höhe quillt, bei den
Schwankungen des Luftdrucks, einmal einer intensiven Ionisation unterworfen ist, dann
aber auch bei ihren Bewegungen große Mengen von Emanation und ihren Zerfallsprodukten
mit sich führt. Beim Ausströmen der Bodenluft aus dem Erdboden dringen daher nicht
nur radioaktive Stoffe mit in die Höhe, sondern auch große Mengen fertig gebildeter
Ionen quellen aus dem Erdboden.

Als Maß wollen wir wieder die Ionenzahl angeben, die im cm? Bodenluft in der
Zeiteinheit durch die Anwesenheit der radioaktiven Stoffe gebildet wird.

Bodenluft, die direkt dem Boden entnommen war, lieferte in München!) rund 3000
Ionen pro cm® und sec., in Freiburg (Schweiz)*) Werte zwischen 2000 und 8000. Diese
ionenreiche Luft muß ihre Wirkung besonders auch in Kellern und abgeschlossenen Räumen
bemerkbar machen: Kellerluft in Wien®) zeigt 440 Ionen pro cm® und sec. Nach „Akti-
vierungszahlen® von Elster und Geitel?) läßt sich für einen von diesen Forschern unter-
suchten Brunnenschacht berechnen: 160 Ionen, für die Baumannshöhle im Harz 102.

Namentlich die für Bodenluft geltenden Zahlen zeigen, in welchem Maße sich die
Bodenatmung an der lonisierung der Atmosphäre unter Umständen beteiligen kann, wenn
genügende Mengen Bodenluft in die freie Atmosphäre eintreten. Da eben hier in München
Versuche abgeschlossen werden, die über diese Ionenquelle für den Elektrizitätshaushalt
Aufschluß geben sollen, so wird hier nicht weiter auf diese Frage eingegangen.

Fassen wir die drei Wirkungen der radioaktiven Stoffe, die hier besprochen worden
sind, zusammen, die Wirkung der in der Atmosphäre suspendierten Zerfallsprodukte von
Radium, Thorium, Aktinium, die Wirkung der f- und y-Strahlung, die von den in den
obersten Schichten der Erdkruste verteilten Stoffen Uran, Radium, Thorium, Aktinium
herrührt, die Wirkung der durch diese Stoffe in hohem Grade ionisierten Bodenluft, so
sehen wir, daß eine Gesamtwirkung resultiert, die in der Größenordnung an
die für den Elektrizitätshaushalt zu leistende Gesamtarbeit heranreicht. Wie-
weit die Gesamtionisation der Atmosphäre von den radioaktiven Stoffen tatsächlich bewirkt
wird, kann erst entschieden werden, wenn erstens über die Wirkung der durchdringenden
Strahlen und der Bodenatmung ein größeres Beobachtungsmaterial zur Verfügung steht,
und wenn zweitens einwandfreiere Bestimmungen des Wiedervereinigungskoeffizienten und
der Ionenzahlen in der Atmosphäre und damit der Zahl der pro sec. im cm® neu zu
erzeugenden Ionen vorliegen.

!) H. Ebert und P. Ewers, Phys. Zeitschr. 4, 162, 1903; H. Ebert, Münch. Ber. 33, 133, 1903.
2) A. Gockel, Luftelektrizität, S..165.

3) H. Mache und T. Rimmer, Phys. Zeitschr. 7, 617, 1906.

*) Elster und Geitel, Phys. Zeitschr. 4, 96, 1902.

[S)1
[21

Zusammenfassung.

Die Ergebnisse vorstehender Arbeit lassen sich folgendermaßen zusammenfassen:

1. In der Atmosphäre lassen sich die Zerfallsprodukte der radioaktiven Stoffe nach-
weisen, die eine gasförmige Emanation erzeugen, also Radium, Thorium, Aktinium. Eine
restlose Zerlegung der Abklingungskurven nach den Gesetzen der Zerfallstheorie ist möglich;
danach finden sich in der Atmosphäre keine weiteren als diese drei radioaktiven Stoffe.

32. Für das Verhältnis der Aktivitäten von Ra, Th, Akt, das sich auf einem Draht
ausbildet, ist neben dem Gehalt der Luft an solchen Stoffen die beim Aktivieren verwandte
Spannung ausschlaggebend. Der Grund liegt in der verschiedenen spezifischen Geschwin-
digkeit der verschiedenen radioaktiven Zerfallsprodukte. Das Verhältnis der Aktivitäten
steigt zugunsten der leichter beweglichen Substanz bei wachsender Spannung.

3. Als Durehschnittsverhältnis der Beweglichkeiten der Thor- und der Radiumzerfalls-
produkte wird 1:2,9 gefunden.

4. Auf einem negativ geladenen Draht scheidet sich in der Atmosphäre primär im
wesentlichen nur das erste aus der Emanation entstehende Glied ab. Die weiteren, nach
längerer Exposition auch vorhandenen Glieder der Zerfallsreihe haben sich sekundär aus
dem primär abgesetzten Glied gebildet. Danach scheint nur dem ersten, aus der Emanation
entstehenden Glied eine positive Ladung zuzukommen. Wahrscheinlich ist auch die Beweg-
lichkeit der übrigen Zerfallsprodukte durch Molisierung stark vermindert.

5. Die Bedeutung des Erdfeldes für die Aktivierung von negativ geladenen, unge-
ladenen und positiv geladenen Drähten wird untersucht. Auch ein positiv geladener Draht
kann darnach unter der Wirkung des Erdfeldes positiv geladene Zerfallsprodukte ansammeln.
Die Menge der von einem positiv geladenen Draht angesammelten Substanz ist gleich der
auf einem ungeladenen Draht sich absetzenden. Die Aktivierung eines positiv geladenen
Drahtes in der Atmosphäre ergibt sich damit zum großen Teil als eine Sekundärwirkung
des Erdfeldes.

6. Es wird gezeigt, daß stangenartige (linienförmige), geerdete Leiter, die im Erd-
felde radioaktive Substanzen auf sich ansammeln, um sich herum eine Luftschicht besitzen
in Gestalt eines Zylinders mit einem Radius gleich der Reichweite der a-Strahlen, in der
die Leitfähigkeit wesentlich größer ist als in der freien Atmosphäre. Die Erhöhung nimmt
bei senkrecht stehenden Leitern mit der Höhe zu und kann an der Spitze eines 20 m hohen
Drahtes 20—25°|o der Leitfähigkeit betragen. Bei dauernd negativ geladenen Drähten
kann diese Erhöhung je nach der Höhe der angelegten Spannung Beträge von mehreren
100°/, der weiter außen herrschenden Leitfähigkeit annehmen.

7. Der Einfluß meteorologischer Elemente auf Höhe und Zusammensetzung der indu-
zierten Aktivitäten wird besprochen.

8. Es wird versucht, die Elster-Geitelsche „Aktivierungszahl“ auf absolutes Maß zu
reduzieren. Als Aktivierungszahl für Gießen wird 13, als absoluter Gehalt der Atmosphäre
an festen radioaktiven Stoffen, die sich auf der negativ geladenen Elektrode eines Aspirations-
apparates abfangen lassen, wird 7,16-10=° E.S. E. pro m? gefunden. Daraus wird be-
rechnet, daß der Aktivierungszahl 1 eine Erzeugung von 0,06 Ionen pro cm? und Sekunde
durch die Strahlwirkung der gesamten radioaktiven Stoffe in der Atmosphäre entspricht.

9. Es wird gezeigt,

a) daß die in der Atmosphäre suspendierten radioaktiven Stoffe nur einen geringen
Bruchteil der zur Aufrechterhaltung des Elektrizitätshaushaltes in der Atmosphäre nötigen
Ionisierungsarbeit zu leisten vermögen,

b) daß hingegen bei Berücksichtigung der durchdringenden Strahlung und der Boden-
atmung der Gesamtwirkung aller radioaktiven Stoffe eine grundlegende Bedeutung im Ionen-
haushalt der Atmosphäre zukommt.

Der experimentelle Teil der vorliegenden Arbeit wurde im Jahre 1906 im Physika-
lischen Institut der Universität Gießen ausgeführt. Den Herren Professoren Walter König
und Heinrich Willy Schmidt, meinen hochverehrten Lehrern, bin ich zu dauerndem
Danke verpflichtet.

Die Ausarbeitung des Materials geschah im Physikalischen Institut der Technischen
Hochschule München gleichzeitig mit den von mir im Auftrage der K. Bayer. Akademie
der Wissenschaften vorgenommenen luftelektrischen Forschungen. Herrn Prof. H. Ebert

danke ich herzlich für die anregende und liebenswürdige Unterstützung, mit der er meine
Arbeiten gefördert hat.

München, Physikal. Institut der Techn. Hochschule, im März 1909.

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Abh. d.math.phys.Kl.XXV,1. Abh. Lith.Anst.y.Mub.Köhler, München.

Abhandlungen
der Königlich Bayerischen Akademie der Wissenschaften
Mathematisch-physikalische Klasse
XXV. Band, 2. Abhandlung

Registrierungen der luftelektrischen Zerstreuung:

in unmittelbarer Nähe des Erdbodens

H. Ebert una K. Kurz

mit 3 Tafeln

Vorgelegt am 3. Juli 1909

München 1909

Verlag der Königlich Bayerischen Akademie der Wissenschaften

in Kommission des G. Franz’schen Verlags (J. Roth)

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Einleitung.

Durch die Arbeiten von J. Elster und H. Geitel ist in die luftelektrische Forschung
ein neues wichtiges Element eingeführt worden: die Frage nach der Ionenführung der
Atmosphäre. Anknüpfend an vorausliegende Untersuchungen von Linss!) zogen sie
zunächst die „luftelektrische Zerstreuung“ in den Kreis ihrer Messungen), die Tat-
sache, daß ein genügend isolierter, elektrisch geladener Körper, der „Zerstreuungskörper‘“,
in dem Luftmeere stets seine Ladung mehr oder weniger rasch verliert; sie zeigten, daß
diese Erscheinung nicht, wie man früher angenommen hatte, auf die entladende Wirkung
des Wasserdampfes, des Staubes oder der Luftmoleküle zurückzuführen sei, sondern daß
hierfür selbständig sich bewegende, primär geladene elektrische Träger: die Ionen ver-
antwortlich zu machen sind. Seitdem haben die Fragen nach dem Vorkommen dieser
Ionen, ihren Eigenschaften, ihrer Zahl und ihrer Entstehungsursache und der Rolle, welche
sie in dem Naturhaushalte spielen, sehr viele Forscher beschäftigt.

Indessen zeigte sich bald, daß dieses neue luftelektrische Element mindestens von
derselben Variabilität ist, wie das früher schon bekannte des atmosphärischen Spannungs-
gefälles,. bezüglich dessen man sich schon in der zweiten Hälfte des vorigen Jahrhunderts
zur Registrierung entschlossen hatte, um die Gesetze seines zeitlichen Verlaufes zunächst
am gleichen Beobachtungsorte genauer verfolgen zu können.

Demnach mußte es von Wichtigkeit erscheinen, Methoden ausfindig zu machen, um
auch für die luftelektrische Zerstreuung eine fortlaufende Aufzeichnung zu gewinnen.
Einen praktischen Vorschlag zu derartigen Registrierungen verdanken wir zuerst A.Sprung?).
Von @. Lüdeling‘) sind mit der nach verschiedenen Richtungen hin verbesserten
Sprungschen Anordnung mittels des Benndorfschen mechanisch registrierenden Elektro-
meters Zerstreuungen im Jahre 1904 aufgezeichnet worden. Der Zerstreuungskörper war
dabei vor einem Nordfenster des Turmes des meteorologisch-magnetischen Observatoriums
in Potsdam ungefähr 26 m über dem Erdboden aufgestellt. Es ergab sich ein deutlicher
täglicher Gang mit doppelter Periode mit einem Hauptmaximum in den ersten Nachmittags-
stunden und einem Hauptminimum gegen 10—11 Uhr abends. Aber die Messungen konnten
nur relative Werte liefern, wie der Autor hervorhebt, der die getroffene Einrichtung selbst
als eine zunächst provisorische bezeichnet.

1) W. Linss, Meteorolog. Zeitschr. 4, 355, 1887.
®) J. Elster und H. Geitel, Physikal. Zeitschr. 1, 11 und 245, 1899.
®2) A.Sprung, Physikal. Zeitschr. 5, 328, 1904.
%) G. Lüdeling, Physikal. Zeitschr. 5, 447, 1904.
1*

Überhaupt mußte man sich alsbald darüber klar werden, daß die Angaben derartiger
Zerstreuungsapparate einschließlich des von Elster und Geitel angegebenen, leicht trans-
portablen und für erste qualitative Orientierungen auf dem neu erschlossenen Gebiete höchst
wertvollen Instrumentariums, keine einfachen und direkten Beziehungen zu denjenigen
Größen aufweisen, welche für die Ionen und den lonisierungszustand eines Gases der
Theorie nach tatsächlich maßgebend sind, worauf H. Schering!) zuerst hingewiesen hat.
Bei allen Messungen der sog. „Zerstreuung“ ist es aber durchaus notwendig, daß man
sich vollkommen darüber klar ist, was man eigentlich mißt. Je nach der verwendeten
Leiteranordnung und der benutzten Spannung können dabei verschiedene Fälle vorliegen ;
dieselben laufen in zwei Extreme aus, welche besonders einfache und klare Beziehungen
zu den den lonisierungsprozeß definierenden Größen aufweisen. Um deutlich hervortreten
zu lassen, warum die im Folgenden näher zu beschreibenden Anordnungen und die benutzten
Spannungen gerade so, wie sie hier verwendet worden sind, gewählt wurden, und um die
nach beiden Richtungen hin erhaltenen Beobachtungsergebnisse geeignet diskutieren zu
können, möge dieser fundamentale Punkt schon hier näher erläutert werden:

Wir denken uns eine isolierte Leiteranordnung innerhalb lauter geerdeter Leiter so
aufgestellt, daß beim Laden der ersteren in dem Zwischenraume ein elektrisches Feld von
möglichster Gleichförmigkeit entsteht; das Ideal dieses Falles wäre eine zentrisch in einer
Hohlkugel aufgehängte isolierte und geladene Kugel. Für die folgenden Betrachtungen
genügt es anzunehmen, daß die Feldkraft an einer Stelle diejenige an einer anderen
Stelle nicht um das zehn- oder hundertfache übertreffe.

In dem Hohlraume finde die lonisierung statt: „Ionisierungsraum“; dabei kann
entweder der Fall vorliegen, daß an jeder Stelle Ionen gebildet werden durch den Zerfall
eingedrungener gasförmiger Emanationen und durch die von ihren Zerfallsprodukten aus-
gehenden Strahlungen; oder aber der Fall, daß bereits fertig gebildete Ionen durch Dif-
fusion oder durch äußerst langsam (!) verlaufende Luftbewegungen in den Icnisierungs-
raum emgeführt werden; im allgemeinen werden beide Umstände immer gleichzeitig zu-
sammenwirken.

Wir denken uns nun die innere Leiteranordnung, die „Elektrode“, dauernd auf einem
bestimmten Potentiale erhalten, z. B. dadurch, daß wir sie mit einer Akkumulatoren-
batterie von großer Kapazität verbinden, deren anderer Pol geerdet bleibt. Die Batterie
möge in jedem Falle im Stande sein, genügend viel Elektrizität nachzuschaffen um die
Anfangspotentialdifferenz zwischen Elektrode und Umgebung unter allen Umständen auf-
recht zu erhalten: dann durchsetzt ein elektrisches Kraftfeld von bestimmter (auch von
der lonisierung abhängiger) Anordnung den lonisierungsraum. Unter der Wirkung des-
selben beginnen die Ionen zu wandern und pro Zeiteinheit eine bestimmte Elektrizitäts-
menge auf der Elektrode zu neutralisieren, zu „zerstreuen‘. Wir wollen annehmen, daß
wir diese Menge in irgend einer Weise genau messen könnten.

Dann sind folgende zwei extreme Fälle möglich: 1. Die Ladespannung ist niedrig,
das Feld so schwach, daß sein Hinzutreten den lonisierungszustand nicht merklich ändert.
Alsdann fließt durch jede geschlossene Fläche, die man sich um die Elektrode herum gelegt
denkt, pro Zeiteinheit dieselbe Elektrizitätsmenge, und diese ist für jede Stelle proportional

1) H. Schering, Tnaug.-Diss. Göttingen 1904 und Ann. d. Phys. (4), 20, 174, 1906.

der Raumdichte der Ladung daselbst und der Wanderungsgeschwindigkeit der Ionen ; diese
letztere ist aber wieder proportional der Feldkraft €; der Proportionalitätsfaktor ist die
spezifische Wanderungsgeschwindigkeit v. Der „Strom“ ist also der Feldkraft selbst pro-
portional, es herrscht sog. „freier Strom“, für welchen das Ohmsche Gesetz gilt. Der
Beobachtung zugänglich wird in unserem Falle die pro Zeiteinheit in die Elektrode ein-
fließende Elektrizitätsmenge von dem der Ladung entgegengesetzten Vorzeichen; sie ist
ebenfalls proportional der Ladespannung, oder der Feldkraft €, an der Oberfläche (und
damit der hier vorhandenen Oberflächendichte „ = 4r &,). In diesem Falle gilt also das
„Coulombsche Zerstreuungsgesetz“. Ist O die Gesamtoberfläche des geladenen Systems,
so ist die neutralisierte Elektrizitätsmenge:
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wo 0 —=n,-8, n die Ionendichte und & die elementare Ionenladung (4,65 - 1071% el. stat.
+ ++

Einheiten) ist. Diese Menge ist also proportional dem Produkte ,»= env, welches bekannt-
lich das Leitrermögen für die eine oder andere Ionenart darstellt: Die Zerstreuungs-
messungen geben ein Maß für das polare Leitvermögen.

2. Die Ladespannung ist hoch, das Feld so stark, daß alles, was pro Zeiteinheit
in dem Ionisierungsraume im cbem an Ionen gebildet wird oder in diesen an solchen ein-
tritt, gegen die Elektrode bzw. gegen die Wände getrieben wird, ehe im Felde ein Ver-
schwinden durch Wiedervereinigung, Molisierung, möglich wird. Ob dieser Fall vorliegt,
wird man daran erkennen, daß eine weitere Steigerung der Ladespannung keine Steige-
rung der eintreffenden Elektrizitätsmenge und damit des Stromes zur Folge hat: es herrscht
„Sättigungsstrom“, das Ohmsche Stromleitungsgesetz oder das Coulombsche Zerstreuungs-
gesetz gilt nicht mehr. In diesem Falle spielt aber auch die Wanderungsgeschwindig-
keit der Ionen keine Rolle mehr, man gewinnt kein Urteil über die „Leitfähigkeit“ der
Luft, sondern mißt die Elektrizitätsmenge, welche in dem Augenblicke der Be-
obachtung in dem Ionisierungsraume in Form freibeweglicher Ladungen vor-
handen war.

Wir haben Registrierungen für diese beiden Fälle durchgeführt. Zwischen diesen
Extremen liegen die Fälle der „ungesättigten Strömungen‘, welche kompliziertere und
wenig übersichtliche Fälle darstellen. H. Schering!) hat unter Benutzung „freier Ströme‘
ein Verfahren ausgearbeitet, welches zur Registrierung der elektrischen Leitfähigkeit
in der Atmosphäre geeignet ist. Die von uns nach dem unter 1. angegebenen Verfahren
durchgeführten Registrierungen decken sich also mit den Scheringschen Untersuchungen ;
wir haben das Hauptgewicht aber auf die nach 2. bei Sättigungsstrom erhaltenen Werte
gelegt, welche auch bei weitem die längste Dauer unserer Aufzeichnungen in Anspruch
nahmen. Hierbei kam es uns zunächst weniger darauf an, lange zusammenhängende
Registrierungen zu erhalten, als vielmehr die Bedingungen und die Gesetze der lonen-
führung der untersten, dem Erdboden unmittelbar anliegenden Schichten genauer festzustellen.
Daß wir die Zerstreuungsbestimmungen an der Grenzschicht zwischen Erdboden und Luft-
meer vorgenommen haben, hatte seinen Grund in einer Reihe von Ergebnissen neuerer
luftelektrischer Messungen, die darauf hindeuten, daß gerade diese Schichten von besonderer

1) H. Schering, Gött. Nachr., Math.-phys. Kl. S. 201, 1908.

Bedeutung für den Elektrizitätshaushalt der Atmosphäre sind. Ist es doch seit den grund-
legenden Arbeiten von Elster und Geitel unzweifelhaft geworden, daß der Hauptionisator
der Atmosphäre in Form von Emanationen und der mehr oder weniger durchdringenden
Strahlungen der im Untergrunde vorhandenen radioaktiven Elemente dem Erdboden ent-
stammt. Ferner ist der große lonenreichtum der Bodenluft gegenüber der Freiluft wieder-
holt und an den verschiedensten Erdorten festgestellt worden. In der genannten Grenz-
schicht findet sich also ein großes Gefälle der Ionendichte. Hier müssen sich daher
alle jene Transpirationsprozesse abspielen, die zuerst Zeleny'), dann Simpson?),
Ebert und L. Endrös?) experimentell studiert haben, und welche von Ebert zur Er-
klärung der Aufrechterhaltung des erdelektrischen Feldes mit herangezogen wurden.
Gerade über die quantitative Bedeutung dieses Faktors in der Natur hatten sich Meinungs-
verschiedenheiten herausgebildet*). Es war daher von Wichtigkeit seinen Einfluß in einem
speziellen Falle festzustellen. Hierzu waren gelegentliche Stichproben nicht ausreichend.
Alle meteorologischen Faktoren, welche einen Anhub der auf dem Boden lastenden Luft-
schichten und die Ausbildung aufsteigender Luftströme bedingen, müssen auf diesen Prozeß
einen Einfluß ausüben, da der Boden im allgemeinen vollkommen luftdurchlässig, und daher
der Übertritt von Bodenluft mit ihren Emanationen und Ionen in das Luftmeer ein durch-
aus wechselnder ist. A. Daunderer’) hat für dieses Aus- und Eintreten von Bodenluft
den Ausdruck „Bodenatmung“ eingeführt, der uns sehr zweckmäßig gewählt erscheint,
und der daher von uns im Weiteren beibehalten werden soll.

Aus den genannten Gründen haben wir die Registrierungen unmittelbar am Erdboden
vorgenommen. Die später gegebene Berechnung der Ionenerzeugung in unmittelbarer Nähe
des Bodens zeigt das tatsächliche Vorhandensein eines großen Gefälles der Ionendichte in
dem untersuchten Gebiete. Da wir ferner für ausreichenden Windschutz sorgten, sind
unsere Beobachtungen in hohem Grade frei von den Beeinflussungen der Luftbewegungen,
welehe sonst gerade die Zerstreuungsmessungen stark und unkontrollierbar zu stören
pflegen. Die Versuchsanordnung ist mannigfach variiert worden, indem experimentell die
Bedingungen festgestellt wurden, welche eine Registrieranordnung für das genannte Ele-
ment zu erfüllen hat, wenn sie für Dauerbeobachtungen empfohlen werden soll.

Der Übersicht wegen sei hier noch kurz darauf hingewiesen, welche anderen von den
luftelektrischen Elementen außer den genannten noch sonst registriert worden sind.
P. Langevin und M. Moulin®) führten Registrierungen der in einem Aspirationsapparate
eingefangenen, in Form von Ionenladungen in der Luft vorhandenen Blektrizitätsmengen
aus. Die Registrierung war eine punktweise. Zu einer kontinuierlichen kann sie umge-

!) J. Zeleny, Phil. Mae. [5], 46, 120, 1898.

2) G. C. Simpson, Phil. Mag. [6], 6, 539, 1903.

3) H. Ebert, Physikal. Zeitschrift 5, 135, 1904.

4) Vgl. G. C. Simpson, Physikal. Zeitschrift 5, 325 und 734, 1904; vgl. dazu H. Ebert 5, 499,
1904 und 6, 825, 1905. Ferner: H. Gerdien, ebenda 6, 647; vgl. dazu H. Ebert 6, S28S, 1906.

5) A. Daunderer, Über die in den unteren Schichten der Atmosphäre vorhandene freie elektrische
Raumladung. Inaug.-Diss. der techn. Hochschule, München 1908, S. 27. Vgl. auch Physikal. Zeitschrift
8, 281, 1907 und 10, 113, 1909.

6) P. Langevin und M. Moulin, Compt. rend. 140, 305, 1905; Referat von H. Ebert in der
Zeitschrift für Instr.-kunde 25, 216—218, 1905.

wandelt werden, wenn man einem Vorschlage von Nordmann!) folgend, von der auf-
fangenden Elektrode durch einen Wassertropfapparat immer wieder Elektrizitätsmengen
entfernt, die proportional der Spannung sind.

Weit zweckmäßiger läßt sich dies durch einen parallel geschalteten sog. „Bronson-
widerstand“ erreichen, bei dem durch ein mittels Poloniumpräparates gleichmäßig ioni-
siert erhaltenes, abgeschlossenes Gas hindurch die entsprechenden Elektrizitätsmengen zur
Erde abfließen können.

Mit einem solchen Nebenschluß ausgerüstet, arbeitet schon seit drei Jahren in der
Münchner luftelektrischen Beobachtungsstation eine Registrieranordnung?), welche die aus
dem Erdboden empordringenden Emanationsmengen aufzeichnet.

A. Methode und Anordnung.

1. Auswahl und Prinzip der verwendeten Methode.

Will man den Elektrizitätsausgleich zwischen der Erdoberfläche und den derselben
unmittelbar anliegenden Luftschichten unabhängig von dem luftelektrischen Spannungsfelde
der Atmosphäre studieren und insbesondere der Frage näher treten, ob aus dem Erdboden
selbst geladene Partikelchen in den Luftraum übertreten, so bieten sich hierzu mehrere
Wege dar. In München sind der Reihe nach verschiedene Anordnungen durchprobiert
worden. Bei der einen war ein Quadratmeter Bodenfläche mit einer großen, unten offenen
aber gegen das umliegende Erdreich luftdicht abschließenden, nach oben hin sich ver-
jüngenden Weißblechglocke überdeckt. In den Hals derselben war, von den Wänden durch
Hartgummi mit Paraffinausguß isoliert ein Diaphragma aus Metallspähnen eingesetzt, durch
das die Bodenluft hindurchstreichen mußte; der gut leitende Pfropf war mit einem Qua-
dranten-Elektrometer verbunden. Durch abwechselnde Bestimmung der Aufladung, den
das Diaphragma erfährt, und des Verlustes, der durch das ionisierte Gas unter der Glocke
hindurch und über die Isolationen hinweg, die erworbene Ladung wieder zu zerstreuen
sucht, erhält man ein Urteil über diese selbst. Später wurde zu der im Prinzip durch
die schematische Skizze Fig. 1 auf Tafel II erläuterten Anordnung übergegangen, die wie
folgt wirkt:

Eine größere ebene horizontale, gut isolierte Platte P ist dem Erdboden E in wenigen
Zentimetern Abstand frei gegenübergestellt; unten ist das lockere Kiesmaterial des Unter-
grundes angedeutet, darüber die Humusschicht mit ihren Kapillaren; die Platte wird von
dem mit Natriumtrocknung versehenen großen „@ockelisolator“®) J gehalten und ist
durch die Zuleitungen Z dauernd mit einem Quadrantenpaare Q, eines Hlektrometers ver-
bunden, dessen Nadel N und anderes Paar @, unter Zwischenschaltung eines Commutators €
mit dem einen Pole einer Hochspannungsakkumulatorenbatterie B verbunden ist; der andere
Pol der Batterie ist an Erde gelegt. Die Platte P, alle Zuleitungen Z sowie das Elektro-

1) Chr. Nordmann, Compt. rend. 138, 1418 und 1596, 1904; 140, 430, 1905, vgl. auch das auf
der vorigen Seite unter 6) genannte Referat von H. Ebert.

2) Vgl. H. Ebert, Physikal. Zeitschrift 10, 346, 1909.

3) A. Gockel, Physikal. Zeitschrift 6, 328, 1905.

meter selbst sind durch Schutznetze $ und geeignete Schutzkästen aufs sorgfältigste vor
jeder äußeren Influenzwirkung geschützt. Allstündlich wird durch ein Uhrwerk auto-
matisch die Zuleitung zur Platte bei 5 für einige Minuten mit der Spannungsquelle in
Verbindung und dadurch der Lichtzeiger der photographischen, zum Elektrometer gehörigen
Registriervorrichtung auf die Ruhelage zurückgebracht. Alsbald wird dieser Kontakt bei b
aber wieder gelöst und die Platte sich selbst überlassen. Unter der Wirkung der durch
das künstliche Feld zwischen P und E herangezogenen Ionen (und der nie ganz zu ver-
meidenden Verluste über die isolierenden Stützen hinweg und der Ausgleiche zwischen den
geladenen Teilen und den geerdeten Schutzhüllen im der daselbst befindlichen ionisierten
Luft) erniedrigt sich die Spannung auf P und der Lichtzeiger wandert, durch seine Be-
wegung gewissermaßen über die während einer Stunde „zerstreute“ Elektrizitätsmenge
integrierend; auf der Registrierwalze erscheinen Striche, deren Länge das Maß für die
pro Stunde neutralisierte Elektrizitätsmenge selbst bildet. Wird die Ladespannung so hoch
gewählt, daß sicher auch am Ende einer Stunde, wo die Neuaufladung einsetzt, noch
Sättigungsstrom besteht (was durch besondere Versuche festzustellen ist), so tragen zu
dem registrierten Zerstreuungseffekte alle Ionen von dem der Ladung entgegengesetzten
Vorzeichen bei, welche in der Stunde innerhalb des Raumes EP gebildet wurden oder in
diesen eindrangen.

Um die Ladungsverluste über die Stützen und nach den Schutzhüllen hin gesondert
bestimmen zu können, läßt sich die Platte bei s von den Zuleitungen Z losschrauben ;
zwischengeschaltete Registrierungen geben dann Aufschluß über diese Verluste, die sich
als ziemlich konstant ergeben haben und für die dann ein Mittelwert gebildet werden
konnte, der von allen Zerstreuungswerten in Abzug zu bringen war.

Bestimmt man dann noch die Spannungsempfindlichkeit des Instrumentes (bei der
angegebenen Schaltung und den hohen Potentialen, die zur Verwendung kamen, ist der
Ausschlag nicht mehr proportional der sich zwischen den beiden Quadrantenpaaren ent-
wickelnden Spannungsdifferenz), sowie die Kapazität C des gesamten, aus Elektrometer,
Zuleitungen und Platte bestehenden Systems und die Kapazität c des Systems bis zur
Trennungsstelle s hin, also ohne Platte, so kann man aus der Länge der während je einer
Stunde registrierten Wege des Lichtzeigers auf die an der Platte neutralisierten Elektri-
zitätsmengen in absolutem Maße schließen. Bezüglich verschiedener Korrektionen, z. B.
der zwischen P und S sich ausbildenden Strömungen vgl. w. u.

Könnte man mit einer solchen Platte eine ganze Landschaft überdecken, so würden
die erhaltenen Werte nicht nur einen qualitativen Anhalt über die Art des Ionenaustausches
zwischen Boden und darüberliegendem Luftraume ergeben, sondern sie würden auch die
Höhe des durch diesen Austausch tatsächlich übermittelten Betrages an Elektrizität seiner
Quantität nach übersehen lassen.

Das Experiment, wie wir es wirklich ausführen können, muß aber weit hinter diesem
Ideale zurückbleiben; wir vermögen aus praktischen Gründen kaum größere als einen
Quadratmeter überdeckende Platten zu verwenden. Dann müssen aber die erhaltenen Werte
kleiner als jene ausfallen, mit denen sich bei dem Jonenaustausche zwischen Boden und
Luftmeer ein Quadratmeter tatsächlich in der Natur beteiligt. Denn da wir eine
Kommunikation der Luft durch die Schutznetze S Fig. 1 hindurch zulassen müssen, so
werden sowohl Ionen wie Ionen erzeugende Emanationen, welche aus dem Boden auf-

steigen, durch jeden Luftzug zerstreut und emporgehoben, ohne daß sie dem künstlichen
Felde zwischen P und E zu eigen würden. Es ist daher von vornherein nicht anders zu
erwarten, als daß die gewonnenen Registrierungen nur einen Anhalt über den allgemeinen
Verlauf dieses wichtigen erdelektrischen Elementes geben werden, seine Abhängigkeit von
den meteorologischen Faktoren, der Jahres- und Tageszeit, daß aber die erhaltenen Ab-
solutwerte weit hinter denen zurückstehen, welche in der Natur selbst anzunehmen sind.

Nach bisherigen Erfahrungen war eine nicht unerhebliche Unipolarität in der
Zerstreuung zu erwarten, deren Vorhandensein zwar wiederholt und zum Teil sehr energisch
angezweifelt worden ist, deren direkter Nachweis aber augenscheinlich für das ganze
Problem des Elektrizitätshaushaltes des Systems: Erde-Luftmeer von großer Wichtigkeit
sein mußte. Damit hierbei eine solche Unipolarität nicht etwa durch das Erdfeld nur
„vorgetäuscht“ wurde, mußten die Versuche an einem Orte angestellt werden, der nach
dieser Richtung hin die weitestgehenden Garantien bot. Als überaus günstiges Versuchs-
feld erwies sich der dem Terrain der technischen Hochschule in München durch Ankauf
1905 angegliederte sog. Ostermaier’'sche Garten, ein Terrain, welches rings von hohen
Gebäuden umgeben und mit stattlichen Bäumen bepflanzt ist. Unter diesen ließ sich mit
dem Exnerschen Instrumentarium für Potentialmessungen keine Spur des Erdfeldes mehr
nachweisen, so daß die Bodenschicht als völlig störungsfrei gelten kann. Aber auch die
meteorischen Niederschläge mußten von der Anordnung fern gehalten werden, weil die-
selben neue Störungen durch direkte Übertragung von elektrischen Ladungen, ferner durch
Zerspritzungseffekte und durch niedergebrachte induzierte Aktivitäten ergeben haben
würden. Wir entschlossen uns daher, die Plattenanordnung durch eine luftige, aber regen-
und schneesichere Hütte zu überbauen, wenn dadurch auch aufs Neue Abweichungen von
der Wirklichkeit eingeführt wurden und zwar augenscheinlich Abweichungen in dem
Sinne, daß die gefundenen Werte zu klein ausfallen mußten.

Von großem Vorteile wäre es ferner gewesen, wenn zwei völlig getrennte Anord-
nungen nebeneinander gleichzeitig in Betrieb hätten erhalten werden können, eine für die
positiven, die andere für die negativen Ionen; bei Fortsetzung der Registrierungen ist auch
eine Erweiterung der Anlage in diesem Sinne geplant. Seither stand aber nur emes von den
eigens für diese Registrierzwecke konstruierten Quadrantenelektrometern?) zur Verfügung; das
andere war mit Abzählung der dem Erdboden entsteigenden Emanationsmengen beschäftigt.

Da es uns aber wesentlich mit auf den eben erwähnten Nachweis ankam, daß tat-
sächlich aus dem Erdboden Elektrizitätsmengen mit einem Überschusse an positiven
Jonen hervortreten, so war zunächst eine Anordnung von Vorteil, bei der zwei Platten
mit ihren Zuleitungen an die beiden Quadrantenpaare desselben Elektrometers
angeschlossen waren. Denn dadurch war nicht nur die Möglichkeit geboten, durch Be-
nutzung bald der einen bald der anderen Platte Einseitigkeiten und Zufälligkeiten der
Anordnung bis zu einem gewissen Grade zu eliminieren, sondern vor allem auch die Mög-
lichkeit einer Differentialschaltung der einen, + geladenen Platte gegen die andere,
— geladene; gerade bezüglich des genannten Überschusses und seines zeitlichen Ver-
laufes war hierdurch ein direktes Urteil zu gewinnen.

1) Vgl. H. Ebert, Ein Quadrantenelektrometer für luftelektrische Registrierungen. Zeitschrift für
Instr.-kunde 29, 169, 1909.

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 2. Abh. 2

Endlich kam es uns darauf an, über die oben (S. 6) erwähnte „Bodenatmung“
nähere Auskunft zu erhalten. Wir haben die Platten daher in flache aber vertiefte Gruben
eingelassen, an deren Boden der Untergrund direkt zu Tage trat, und in der unmittelbaren
Umgebung das Austreten von Bodenluft dadurch verhindert, daß wir den Boden der
Beobachtungshütte mit einer Schicht von Stampfbeton bedeckten. Dadurch wird augen-
scheinlich der Effekt einer eventuellen Bodenatmung künstlich gesteigert. Denn die Humus-
schicht wird im Allgemeinen einen größeren Widerstand darbieten als die von größeren
Hohlräumen, Gängen und Lücken durchsetzten Gerölle und Geschiebe des Untergrundes.
Namentlich wenn durch Regen die Durchlässigkeit des Bodens in der Umgebung der Hütte
in Folge des Verschlusses, den dabei die Erdkapillaren erfahren, stark herabgesetzt ist,
wird die Bodenluft, etwa bei sinkendem Luftdrucke vorwiegend durch die künstlichen
Öffnungen in der Betondecke ihren Weg nehmen; diese erinnern dann im Kleinen an die
„blasenden Brunnen“ welche Ed. Sarasin!) in luftelektrischer Hinsicht untersuchte. Es
ließ sich zeigen, daß bei diesem rascheren Ausströmen der Bodenluft in die Atmosphäre
die Zerstreuungswirkung herabgesetzt wird; dieselbe wird gesteigert, wenn die Bodenluft
durch eine weniger durchlässige Schicht aufgehalten und gezwungen wird, unter dieser
Decke längere Zeit zu stagnieren. Es tritt dann außerdem eine eigentümliche „Dia-
phragmenwirkung“ hinzu, wie sie bei den Versuchen von H. Ebert?) zum Nachweise
verwendet wurde, daß tatsächlich von ionisierter, durch enge Kanälchen streichender Luft
positive Ladung in die Umgebung hinausgetragen, negative Ladung im Diaphragma selbst
zurückgelassen wird. Wir haben diese Diaphragmenwirkung, wie sie in der Natur offen-
bar der Humusschicht und der Vegetationsdecke zukommt, direkt der aus dem Boden aus-
tretenden Luft gegenüber durch Sanddiaphragmen nachweisen können.

Wie man sieht, war die ganze Anordnung zunächst mehr darauf angelegt, die maß-
gebenden Faktoren erst einmal experimentell festzulegen, als die in der Natur selbst sich
abspielenden Vorgänge durch die Registrierungen darzustellen. In diesem Sinne sind auch
die erhaltenen Beziehungen zu den meteorologischen Elementen aufzufassen. Zwar der
Luftdruck verbreitet sich in der Hütte, wo er mitregistriert wurde, in gleicher Weise wie
im Terrain außerhalb, so daß der Quadratzentimeter Bodenfläche immer in gleicher Weise
belastet war. Die in der Hütte registrierte Lufttemperatur wich aber im allgemeinen
stark von der Aussentemperatur ab, so daß der Einfluß dieses Elementes in anderer Weise
zum Ausdruck kam, wie im freien Felde. Namentlich wenn sich im Sommer in Folge
starker Insolation die Innentemperatur im Registrierraume stark erhöhte, konnte es nicht
ausbleiben, daß die aufsteigende und durch die Jalousien des Dachaufsatzes entweichende
warme Luft eine gewisse saugende Wirkung auf die Bodenöffnungen ausübte. Alle diese.
Umstände sind bei der Diskussion des Beobachtungsmateriales mit zu berücksichtigen.

1) Ed. Sarasin, Physikal. Zeitschrift 6, 708, 1905.
2) H. Ebert, Physikal. Zeitschrift 5, 135, 1904.

2. beschreibung der definitiven Anordnung.

Zunächst möge die luftelektrische Beobachtungshütte selbst kurz geschildert werden,
welche in Fig. 2 Tafel I in Aufriß und Grundriß im Maßstabe 1:40 dargestellt ist. In
dieser Figur erblickt man links die hier zu beschreibende Anordnung, während rechts eine
Registrieranordnung zur Bestimmung der aus dem Erdboden kommenden Emanations-
mengen dargestellt ist, welche unterdessen in der Physikalischen Zeitschrift (10, 346, 1909)
beschrieben worden ist (vgl. auch Zeitschrift für Instrumentenkunde 29, 176, 1909). —
Hierauf soll die getroffene Gesamtanordnung beschrieben werden, welche gesondert in
Fig. 3 Tafel I, ebenfalls in Auf- und Grundriß im Maßstabe 1:10 dargestellt ist; zum
Vergleiche kann hierbei auch die schematische Skizze Fig. 1 Tafel II herangezogen werden;
in allen drei Figuren sind die gleichen Teile mit denselben Buchstaben bezeichnet.

Die Beobachtungshütte besteht aus dem 3m breiten und 4m tiefen Hauptraume,
dem eigentlichen Registrierraume, in welchem die Instrumente aufgestellt sind, und einem
kleinen 1% 1m* großen Vorraume, der durch einen dunklen Vorhang von dem ersteren
getrennt ist. Die aus übereinandergreifenden Schalbrettern bestehenden, an Vertikalstützen
befestigten Wände haben an den Seiten 2,00, in der Mitte 2,350 m Höhe. Auf der Mitte
des schrägen mit Teerpappe gedeckten Daches sitzt ein kleiner an den Seiten durch
Jalousien geschlossener Dachreiter, der für genügende Ventilation sorgt. Damit etwa ein-
dringendes Regenspritzwasser nicht in das Innere der Hütte gelangen kann, ist unter dem
Ventilationstürmehen das große Blechgefäß bl aufgehängt. Zwei seitliche, dureh Läden
verschließbare Fenster lassen beim Montieren oder -Ummontieren der Apparatanordnungen
genügend Licht ein. Sind die Läden geschlossen, so ist die Hütte genügend lichtdicht,
da alle Fugen außen mit Teerpappe übernagelt, innen mit schwarzem Molton überzogen
sind. Das Auswechseln der Registrierstreifen geschieht im Dunkeln. Beim Ablesen der
Vergleichsinstrumente (Baro- und Thermometer) sowie beim Kontrollieren der Apparate,
ihrer Aichung u. s. w., oder bei sonstigen Arbeiten von kurzer Dauer an der Hütte werden
die Spalte der Registrierapparate abgedeckt und dann die Hütte durch Glühlampen er-
leuchtet. An der Rückwand, in den Vorderecken und an den Vorderseiten befinden sich
Tragbretter und Regale zum Absetzen von Hilfsapparaten. }

Die Hütte selbst steht auf einem Terrain, welches noch ganz zum Gebiete des jung-
diluvialen Huvioglazialen Schotters der Niederterasse gehört. Nach Abhub der Boden-
krume wurde auf den kalkhaltigen groben Kies der Schottermassen eine 10 cm dicke
Schicht von Stampfbeton aufgetragen und auf diese ein 2 cm dicker Zementestrich aus-
gebreitet. In dieser Bodenschicht waren zwei Öffnungen ausgespart, links eine recht-
eckige O, von 60x40 cm? Fläche und 10 cm Tiefe für die hier zu beschreibende An-
ordnung und rechts eine kreisrunde O, von 45 cm Durchmesser und 110 cm Tiefe für die
oben erwähnte Emanationsregistrierung. Außerdem ragten durch die Bodendecke vier
Pfeiler F, bis F, hindurch, je zwei für die Elektrometer (F, und F,) und zwei andere,
längliche (F, und F,) für die dazu gehörigen Registrierapparate. Erstere waren mit
Zementplatten von 35 < 48 cm? Fläche bedeckt, deren Oberfläche 54 cm über dem Boden
lag, letztere trugen Platten von 48 104 cm? und hatten 60 cm Höhe. Zwischen den
direkt in den Untergrund hineinbetonierten Pfeilern und dem Boden liefen ringsum 1 cm

9%*

breite Isolationsspalte, so daß sich Erschütterungen vom Boden aus nicht auf die Instru-
mentenpfeiler übertragen konnten. Aussen war an die Beobachtungshütte Humusboden
mit Vegetationsdecke angeböscht, so daß der Regen allseitig ablaufen mußte.

Die zur Registrierung der Zerstreungswerte dienende Gesamtanordnung zerfällt in
mehrere Teile:

a) Die Plattenanordnung.

Die rechteckige Boderöffnung 0, ist durch eine vertikale Scheidewand in der Mitte
in zwei nebeneinanderliegende Kammern von je 50%x40cm?, also rund 1/8 m? freier
Öffnung unterteilt, welche beide durch die Betondecke hindurch bis zum Kiesuntergrund
hinabreichen. Sie sind beide an den Seiten durch Eisenblechwände, welche in die Boden-
schicht einzementiert sind, abgeschlossen, so daß hier keine Luft eintreten oder entweichen
kann. Die die beiden Bodenöffnungen von einander trennende Zwischenwand aus Eisen-
blech trägt oben ein schmales Querblech.

Nach oben hin sind die Öffnungen durch Blechdeckel abgedeckt, welche aus je zwei
Teilen bestehen, die mittels zweier an sie angelöteter Handgriffe so gegeneinander geschoben
werden, daß sie in der Mitte etwas übereinandergreifen. Hier sind sie halbkreisförmig
ausgeschnitten, so daß eine 12cm im Durchmesser haltende kreisförmige Öffnung frei
bleibt. Auf die Deckel selbst sind zwei halbzylindrische Schutznetze 8 (Fig. 3 oben) auf-
gelötet, welche beim Zusammenschieben der beiden Deckelhälften eine Schutzröhre gegen
elektrische Influenzwirkungen bilden.

Sehr störend waren im Anfange die Erdspinnen, welche von hier aus in die Öffnungen
hineinkrochen und durch ihre Fäden häufig Kurzschlüsse herbeiführten. Wir haben uns
ihrer in einfachster Weise dadurch entledist, daß wir die Deckeloberflächen dick mit
Fliegenleim bestrichen, an dem die ungebetenen Gäste kleben blieben. .

In jede dieser rechteckigen Öffnungen wurde nun je eine der Zerstreuungsplatten P,
und P, gesenkt. Dieselben sind ebene 20 x 30 cm? große, an den Ecken abgerundete, an
den Rändern umgebörtelte Scheiben aus 0,9 mm dickem verzinkten Eisenbleche. Die
Platten werden in der Mitte von vertikalen, 6 mm dicken Messingstäben gehalten, welche
unten in den mit den Platten verlöteten Rohransätzen r, r, festgeschraubt werden; An-
schlagringe sorgen dafür, daß die Platten immer wieder in derselben Höhe genau in der
Mitte der Bodenöffnungen zu stehen kommen. Oben werden die Plattenstäbe in zylin-
drischen Hülsen gehalten, in denen sie mittels kleiner Schräubchen s, s, befestigt werden.
Die spitzen Enden dieser Schrauben greifen in Nuten ein, welche in die oberen Enden
der Plattenträger eingedreht sind, so daß auch hier immer genau die gleiche Plattenstellung
gewährleistet wird.

Diese Hülsen bilden das untere Ende der beiden großen Gockelisolatoren J, J,, die
an dem eisernen auf dem Hüttenboden festzementierten Gestelle @@ von unten her ange-
schraubt sind. Dieses Gestelle @@, welches weit genug über die beiden Bodenöffnungen
hinweg greift, ist also der eigentliche Träger der ganzen Plattenanordnung. Es ist 52 cm
hoch, so daß die Isolierstellen J, J, dem direkten Einflusse der Bodenluft ziemlich voll-
kommen entrückt sind. An den die Isolatoren bis auf eine schmale Fuge umschließenden
Schutzhüllen erblickt man beiderseitig die Natriumtrockengefäße.

b) Die Ladevorrichtung.

Am unteren Ende der Isolatoren J, J,, unmittelbar über der Stelle, wo die Platten
befestigt werden, sind noch auf den isolierten Teilen die beiden Messingstreifen b, b,
befestigt, welche an dem einen Ende eine Klemmschraube X, am anderen ein Quecksilber-
näpfchen » tragen.

Mitten auf dem Gestelle @ ist ferner der Querträger 7 befestigt, der an seinem
rechten nach unten umgebogenen Ende die Röhre R trägt. In dieser dreht sich die
Hülse 7, aus der am Ende zwei, mit Riefen versehene zylindrische Hartgummiträger
herausschauen, in denen je ein Messingstab mit einem Stellstift st? am linken Ende mittels
einer Druckschraube befestigt ist. Die mit Gewinde versehenen Stellstifte tragen unten
je ein kurzes Stück Platindraht, durch das beim Eintauchen in die unmitelbar darunter
stehenden Quecksilbernäpfechen n der Kontakt hergestellt wird. Durch Drehen an den
Stellstiften kann erreicht werden, daß der Kontakt auf beiden Seiten genau im gleichen
Momente hergestellt oder aufgehoben wird.

Am rechten Ende tragen die Messingstäbe kleine Klemmschrauben, mittels deren
eine Drahtverbindung mit der Ladebatterie oder aber auch zwischen den beiden Stäben
selbst hergestellt werden kann, falls dies die gewählte Schaltungsweise erfordert (wie z. B.
in Fig. 3 unten angenommen ist).

Das Gestänge mit den Kontaktstiften wird durch eine Art Wippenanordnung bewegt.
Durch einen Ausschnitt in dem Rohre R geht ein auf der Hülse 4 befestigter Zapfen Z
(Fig. 3 oben), an dem die Wippenstange W° befestigt ist. Durch die Zapfenführung
wird verhindert, daß sich die Hülse 7 ihrer Länge nach verschiebt, es wird ihr nur eine
Drehung um ihre Achse gestattet. Die Stange W trägt an ihrem rechten Ende ein
grösseres Gewicht, an ihrem linken eine Öse, in die ein über eine an der Hüttendecke
befestigte Rolle geführter Schnurlauf eingeknüpft ist, der am anderen Ende ein kleineres
Gewicht trägt. Endlich hängt links unten noch das zylindrische Weicheisengewicht E
an W. Die drei Gewichte sind so abgeglichen, daß ein geringer Zug am linken Ende
genügt, um die Wippe W nach links nieder zu ziehen, wodurch ein Eintauchen der
Platinstifte s? in die Näpfchen » herbeigeführt wird, daß aber nach Aufhören des
Zuges die Wippe von selbst nach rechts wieder herunterklappt, die Kontakte bei n also
wieder gelöst werden. (Geeignet angebrachte, in der Figur nicht mitgezeichnete Anschläge
sorgen für eine geeignete Begrenzung des Hubes.)

Der Zug wird von der Magnetisierungsspule M, die unten mit etwas Eisen gefüttert
ist, ausgeübt, sowie durch die Uhr U (vgl. Fig, 2) Kontakt gegeben wird.

Dies geschieht in folgender Weise: Auf das Ende des Stundenzeigers einer größeren
Federwerkuhr ist ein Messingbügel aufgesteckt, der unten zwei parallel stehende Schäu-
felehen aus dünnem Platinblech trägt. Diese gleiten bei jedem Umgange durch die Kuppen
zweier Quecksilbermassen, welche sich in zwei Rinnen befinden, die in eine vor der Uhr
aufgestellte, durch Fußschrauben in die richtige Lage zu bringende Ebonitplatte eingetieft
sind. Zu diesen Rinnen ist der die Spule M speisende Strom geführt. Wir verwenden
hierbei direkt den Zentralenstrom mit seinen 110 Volt Spannung; die aus Manganindraht
gewickelte Spule M hat einen so großen Widerstand, daß sie das ganze Spannungsgefälle
aushält, ohne sich während der wenigen Minuten des allstündlichen Stromschlusses allzusehr

zu erwärmen; dabei ist die Stromstärke noch groß genug, um den genügenden Zug auf
den Eisenkern E auszuüben. Aber bei der hohen Spannung würde bei der Unterbrechung
des Stromes an den Quecksilberrinnen ein zu heftiges Funkenspiel einsetzen. Dieser
Schwierigkeit sind wir dadurch begegnet, daß wir hier einen Kondensator von 0,2 Mikro-
farad als Funkenfänger parallel geschaltet haben; er ist in Fig. 2 rechts von der Uhr
angedeutet; links derselben ist ein Stromschlüssel angebracht, durch den der die Kontakte
gebende Strom überhaupt abgestellt werden kann.

Bei B erbliekt man die die Platten allstündlich neu aufladende Batterie. Es ist dies
eine in einem besonderen Schranke eingebaute Akkumulatorenbatterie von 120 Zellen,
Muster der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt von Bornhäuser in Ilmenau (Thüringen).
Dieselbe kann an Ort und Stelle von der Zentrale aus unter Vorschalten geeigneter Glüh-
lampen geladen und dann auf Spannung umgeschaltet werden, und zwar können die
Spannungen von 60 Volt an in Stufen von 10 Volt bis zu 240 Volt gesteigert werden.
Die Spannungsleitung ist von der Batterie zunächst nach dem aus Paraffin gefertigten und
völlig eingebauten Commutator € geführt. Ein vor die Batterie und den Commutator
gestelltes Schutznetz N, durch welches die gut isolierten Leitungen nach den Platten
hindurcehgeführt sind, soll die Plattenanordnung vor störenden Influenzwirkungen von dieser
Seite her schützen.

Im vorstehenden ist die Anordnung beschrieben, wie sie getroffen wurde, wenn mit
demselben Vorzeichen längere Zeit hindurch registriert werden sollte. Wir haben aber
auch eine Anordnung ausgearbeitet, welche nach jeder Stunde außer der Neuaufladung
auch noch eine Commutierung des Vorzeichens automatisch bewerkstelligt. Hierbei
traten aber bei höheren Spannungen störende dielektrische Nachwirkungen der von uns
verwendeten Hartgummiisolatoren auf, so daß wir diese zweite Anordnung nicht in Betrieb
genommen haben; von ihrer Beschreibung soll daher auch Abstand genommen werden.

c) Das Elektrometer und die Registriervorrichtung.

Auf ‘dem Betonpfeiler F, (Fig. 3) links von der beschriebenen Anordnung erblickt
man den über das Elektrometer gedeckten Schutzkasten, rechts sieht man die Anordnung
zur photographischen Registrierung. Beides, Elektrometer und die verwendeten Registrier-
apparate sind in der Zeitschrift für Instrumentenkunde (29, 169, 1909) ausführlich be-
schrieben, so daß hier wenige Bemerkungen genügen. Da hauptsächlich mit Doppelschal-
tung gearbeitet wurde, war es nötig, der Nadel die gleiche Spannung zuzuführen, auf der
die eine Platte dauernd erhalten wurde. Dazu sind oben in dem rechteckigen Schutzkasten
des Elektrometers beiderseitig Öffnungen angebracht, in die kurze Rohrstücke eingelötet
werden, die mit Paraffin ausgegossen sind. Durch achsiale Bohrungen in diesen Paraffin-
isolatoren wurde die Zuleitung entweder von der einen oder anderen Seite her eingeführt,
je nachdem mit welcher Platte, der linken oder rechten, gearbeitet wurde; die Öffnung
auf der anderen Seite war dabei dauernd durch einen Deckel geschlossen. Die Zuleitungen
von den Platten nach den Quadranten, die an die Klemmschrauben X, K, angeschlossen
sind, gehen durch zwei unten am Schutzkasten angebrachte schlitzartige bis zum Boden
reichende Öffnungen; durch sie ragen die Schützhülsen über den Zuleitungen vom Elektro-
meter her heraus. Zum weiteren Abschluß des Kastens sind von unten her Bleche vor die

unteren Teile der eben erwähnten Kastenöffnungen gestellt. Hierdurch wird erreicht, daß
sowohl Influenzstörungen wie Luftströmungen abgehalten werden, ohne daß doch die
Verbindung eine starre ist, so daß Erschütterungen des Schutzkastens, etwa infolge von
Wind, nicht auf das Elektrometer übergreifen können.

Die Zuleitungen sind zwischen den Klemmen X und den auf die Quadrantenzuleitungen
geschobenen dünnwandigen Verbindungsröhrchen nicht wieder gestützt, um nicht neue
Isolationsstellen einzuführen. Solche befinden sich also nur bei J, J, und im Quadranten-
elektrometer selbst, das sich gerade darum für Fälle wie den vorliegenden als geeignet
erwies (vgl. die diesbezügliche Abhandlung). Dagegen sind die Zuleitungen ihrer ganzen
Länge nach durch Rinnen von Blechen und Netzen so umbaut, daß keine Spur einer
Influenzwirkung sich auf die messenden Teile übertragen kann. Nur von der Wippe her
kann, wenn sie geladen bleibt, von den Kontaktstiften st nach den Quecksilbernäpfehen 7
hin eine Beeinflussung stattfinden. Da die hier vereinigten Leiterteile aber einerseits mit
der Batterie in dauernder Verbindung blieben, andererseits nach dem Zurückkippen der
Wippe W in derselben Konfiguration zu den geladenen, aber nun von ihnen losgetrennten
Teilen der Anordnung verbleiben wie am Beginne der betreffenden Reeistrierstunde, so
kann die Beeren auch hierdurch nicht beeinflußt werden.

Die Bro öktiordlinee für die Registrierung ist hier unmittelbar in der vorderen Schutz-
kastenwand in geeigneter Höhe, bei Z befestigt. Luftdruck und Temperatur werden
gleichzeitig an der S. 11 erwähnten Anordnung mitregistriert.

Alle Isolationen sind aus Hartgummi gefertigt, der zur Verlängerung des Isolations-
weges mit Riefen versehen ist. Die Oberflächen aller dieser Hartgummiteile waren poliert
und mit Schellak (in Aceton gelöst) überzogen. Durchweg wurde darauf gesehen, daß
diese Isolatoren, gut gegen Staub und Feuchtigkeit geschützt, möglichst im Inneren von
Metallschutzhüllen angebracht waren, die der Außenluft den Zutritt nur durch enge, der Iso-
lation wegen unvermeidliche Spalten gewährten; die Anordnungen waren immer so ge-
troffen, daß diese Spalte sich nach unten öffneten, so daß ein Überbrücken derselben durch
Fäserchen möglichst hintangehalten war. Dieser möglichst vollkommene Schutz war
notwendig, wenn dadurch auch die Kapazität der ganzen Anordnung etwas erhöht wurde.
Alle Schutzhüllen hatten reichliche, leicht kontrollierbare und bequem auswechselbare
Natriumtrocknungen. In Folge dieser Schutzmaßregeln, war die Isolation im Allgemeinen
eine recht gute, auch während langer Beobachtungsreihen, wiewohl ja die Hütte nur
geringen Schutz gegen die Unbilden des Wetters gewähren konnte, und die ganze Anord-
nung dauernd der Einwirkung der von unten kommenden Bodenluft ausgesetzt war.
Aber der Hartgummi bringt den nicht unerheblichen Nachteil mit sich, daß er stärkere
dielektrische Nachwirkungen zeigt, als z. B. Bernstein. Dies macht sich namentlich
bei häufigen Umladungen hoher Spannungen recht unangenehm fühlbar. Sei es, daß
Ladung über die isolierenden Oberflächen hinweg kriecht, sei es, daß das Innere Rück-
standsbildungen zeigt, stets erweisen sich die Anfangswerte nach der Umladung durch das
vorher angewendete Vorzeichen beeinflußt. Außerdem eignet sich Hartgummi als Kon-
struktionsmaterial weniger, weil er bekanntlich unter der Wirkung der Atmosphärilien,
namentlich derjenigen von Wärme und Kälte „arbeitet“, d.h. sich verzieht und wirft. In
dieser Beziehung wäre es vorteilhafter gewesen, alle Isolationen aus Bernstein herzustellen,
wenn die erheblich höheren Kosten das nicht verhindert hätten.

Im vorliegenden Falle wurden die erwähnten Störungen dadurch umgangen, daß nach
jedem Vorzeichenwechsel, namentlich bei Verwendung von Spannungen von mehreren
Hundert Volt, längere Zeit mit den Registrierungen gewartet und die stündliche Umladung,
wie bereits oben erwähnt, überhaupt aufgegeben wurde.

Bei einer Weiterführung der Registrierungen sollen zwei völlig getrennte Apparate
mit zwei Elektrometern und je einer Platte aufgestellt werden, von denen der eine
dauernd die — Ionen, der andere die — lonen registriert. Hierbei fallen dann auch bei
hohen Spannungen diese Schwierigkeiten bei der Umladung natürlich fort, und außerdem
werden die Zerstreuungen für beide Vorzeichen gleichzeitig bestimmt, während jetzt nur
Mittelwerte der Reihen bei + Ladung der Platten solchen bei — Ladung gegenüber
gestellt werden können, wenn beide Platten gleichnamig geladen waren, und nicht die oben
S. 9 erwähnte Differenzschaltung angewendet wurde.

3. Aichung der Messanordnung.

Wie in dem Abschnitt über das Prinzip der angewandten Methode 8. 8 bereits kurz
angedeutet worden ist, hat sich die Auswertung der Apparatkonstanten nach zwei Rich-
tungen hin zu erstrecken. Um die erhaltenen Registrierwerte auf absolutes elektrostatisches
Maß reduzieren zu können, müssen bestimmt werden:

a) die Voltempfindlichkeit für jeden Millimeter Ausschlag des Lichtzeigers auf
dem photographischen Papiere der Registrierwalze ;

b) die Kapazitäten der beiden Systeme mit und ohne Platten.

a) Die Empfindlichkeitsbestimmungen.

Wie oben S. 14 bereits angegeben wurde, sind die meisten Registrierungen bei
„Doppelschaltung“ angestellt worden; zunächst wurden Nadel und beide Quadranten-
paare auf gleich hohes Potential Y geladen, dann wurde das eine Paar mit der einen
Platte von der Ladebatterie abgeschaltet, während die Nadel und das andere Paar mit der
Spannungsquelle dauernd in Verbindung blieben. Durch die luftelektrische Zerstreuung
erniedrigte sich die Spannung auf dem losgelösten Paare, etwa um ® Volt; gemessen wird
die Spannungsdifferenz vo zwischen den beiden Quadrantenpaaren. Das Schema der Schal-
tung wird also durch Fig. 4 Tafel II erläutert. Um für diesen Fall die Abhängigkeit des
Ausschlages sowohl von dem Spannungsrückgange v wie von der angewendeten Ausgangs-
spannung Y zu ermitteln, gehen wir auf die allgemeine Theorie des Quadrantenelektro-
meters zurück).

Bezeichnen A und B die Spannungen auf den Quadranten, C diejenige der Nadel,
so ist der dem Drehmoment D der elektrischen Kräfte proportionale Nadelausschlag «a:

a (A—B)[C — PB (AB) 2: (A)
wo x und 5 Apparatkonstanten sind. Bi unsistB=(0=V, b-A=v
also A=V—v und a= —xv[V —$@V—o)],

1) Vgl. J. Cl. Maxwell, Elektrizität und Magnetismus, deutsch von Weinstein $ 219 S. 350, 1883
und W. Hallwachs, Wied. Ann. 29, S.1, 1886.

oder, wenn man — x (1—-2P)=öd, —xP = y setzt:
a=y-@0-vUMf.... (2)

wo y und ö wiederum Apparatkonstanten sind. Man sieht, daß der Ausschlag natürlich
von v, aber auch von V abhängt. Die Abhängigkeit von v bei gegebenem V ist keine
einfache, sondern eine parabolische, der Ausschlag wächst schneller als die sich ausbildende
Spannungsdifferenz v.

Die Abhängigkeit des Ausschlages von V bei demselben v ist einfacher, sie ist eine
lineare; aber bei V= (0 wird der Ausschlag nicht 0, sondern es verbleibt ein Ausschlag
von entgegengesetztem Vorzeichen, als er bei höheren Spannungen erhalten wird. Aus
einer Reihe von zusammengehörigen Werten von V, v und a kann man die Apparat-
konstanten y und ö mit genügender Genauigkeit berechnen. Bequemer noch ist eine
graphische Interpolation.

Bei der Aichung selbst wurde in der folgenden Weise verfahren (vgl. das Schalt-
schema Fig. 5 Tafel I): Der die Kippwippe H,RH, der Ladevorrichtung (vgl. S. 2)
bedienende Uhrstrom wurde abgestellt und die Wippe mit einem Hilfsgewichtchen so
belastet, daß die Platinstifte dauernd in die Quecksilbernäpfehen » eintauchten. Der Licht-
zeiger begibt sich dann in die gleicher Ladung der beiden Platten P, und P, entsprechende
Stellung zurück. Diese „Nullstellung“ ist so gewählt, daß beim Anlegen oder Fortnehmen
der Batteriespannung (und Erden der Nadel und der Quadranten in letzterem Falle) die
Nadel sich nicht mehr bewegt. Dies wurde bei völlig adjustierter Aufstellung des Elektro-
meters durch Drehen am Torsionskopfe erreicht. Hiernach wurde die Registriertrommel
so eingestellt, daß die „Ruhelage“ entweder unten in der Nähe der „Basislinie* des Re-
gistrierstreifens erschien oder ganz oben, je nachdem bei der betreffenden als „Zerstreuungs-
körper“ benutzten Platte die Spur des Lichtzeigers bei wirksamer Zerstreuung nach oben
oder nach unten gehen würde.

In Fig. 5 stellt B die Ladebatterie (bis 240 Volt), C den Commutator dar, der einen
Batteriepol an Erde, den anderen durch das Schutznetz N und die beiden Sicherungen Si
hindurch an die beiden Platten und die Quadrantennadel legt. Vor der „Arbeitsplatte“,
d.h. derjenigen, welche zu den Zerstreuungsregistrierungen benutzt und in Bezug auf
welche die Aichung vollzogen werden soll, in unserem Falle also vor P,, liegt der aus
Paraffin gefertigte Umschalter U, welcher beim Umlegen dem Ladestrom zwei Wege
anweist: entweder durch den Hartgummiträger H, hindurch direkt zur Platte P,, oder
durch eine kleine auf Paraffin stehende und dadurch wohlisolierte kleine Hilfsakkumula-
torenbatterie b hindurch, welche gegen die ankommende Spannung geschaltet ist. Dadurch,
daß man die in Fig. 5 gestrichelte Zuleitung an verschiedenen Punkten von 5b anschließt,
kann man also die Spannung auf P, (A) um verschiedene Stufen von je zwei Volt gegen
diejenige von P,, welche immer unverändert V Volt (B) bleibt, erniedrigen; wird der
Umschalter U nach rechts hin gelegt, so kehrt man auch auf P, zur Ausgangsspannung V
(v = 0) zurück, wodurch zugleich die Nulllage kontrolliert wird. Von dieser kommt man
sofort zur abgelenkten Lage, wenn man U nach links umlegt, ohne daß irgend sonst
sich etwas ändert.

In dieser Weise sind zu den verschiedensten Zeiten und für die verschiedenen ange-
wendeten Nadelsysteme und Spannungen die Aichkurven ermittelt worden und zwar für

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 2. Abh. 3

beide Seiten der Anordnung, also für P, wie für P, als „Arbeitsplatte“, da von vornherein
nicht erwartet werden konnte, daß die Empfindlichkeit für beide Fälle völlig die gleiche
sein würde, was sie in der Tat, dank der völligen Symmetrie der beiden Teile, tatsächlich
sehr genau war. Dabei sind die Empfindlichkeitsbestimmungen zum Teil direkt photo-
graphisch registriert (vgl. Fig. 6). Man erhält dabei gemäß den verschiedenen v-Werten
eine Reihe von weniger oder mehr abgelenkten Punkten auf dem Registrierstreifen,
zwischen denen immer je ein die Ruhelage markierender Punkt liegt. Die Entfernung
eines v-Punktes von dem Mittelwerte der aufeinanderfolgenden, diesen v- Wert.einschließenden
Ruhelagepunkte wurde mittels eines sehr fein von Fueß in Steglitz auf Spiegelglas geteilten
Millimetermaßstabes ausgemessen und das Resultat mit den Ablenkungen a als Abszisse,
mit den zugehörigen Spannungsunterschieden ®© auf P, und P, als Ordinaten in Koordi-
natenpapier eingetragen.

Als Beispiel einer solchen Durchaichung möge in Fig. 7 Taf. III eine Kurve mitgeteilt
werden, die sich auf die linke Platte P, als Arbeitsplatte und auf eine gemeinsame Aus-
gangsspannung von = 60 Volt bezieht. (In der Figur liegen mehrere Einzelaichkurven,
die am 3. VI. 08, 17. VII. 08 und 20. VII. 08 erhalten wurden, übereinander; sie stimmen
aber so gut untereinander überein, daß sie bei dem gewählten Maßstabe der Figur sich
gegenseitig decken.) Man sieht, daß man keine gerade Linie erhält, sondern einen parabel-
ähnlichen Bogen, aber offenbar nicht einen vom Nullpunkt als Scheitelpunkt ausgehenden,
sondern einen gegen den Nullpunkt verschobenen Parabolbogen, ganz der Formel (2)
S. 17 entsprechend.

Aus 10 der Kurve entnommenen Wertpaaren wurden nach der Methode der kleinsten
Quadrate die wahrscheinlichsten Werte der Apparatkonstanten für den vorliegenden Fall zu:

a ö = 0,0840
berechnet (a in mm, v und V = 60 in Volt); hieraus berechnet sich:
B = 0,389 — x — 0,3780.

Man sieht, daß man im vorliegenden Falle 5 nicht gleich !/s setzen darf, wie
es sonst wohl geschieht, wodurch sich dann die Formeln (1) und (2) vereinfachen, da ja
dann ö= ( ist.!) Gewöhnlich wird stillschweigend angenommen, daß ß = !/» gesetzt
werden darf?), wodurch dann allerdings Unabhängigkeit des Ausschlages von der Höhe
der Ausgangsspannung Y gewährleistet ist. Daß dies bei uns nicht der Fall war, möge
durch das Beispiel der Kurve Fig. 8 Tafel III erläutert werden, welche zugleich die
lineare Abhängigkeit des Ausschlages «a vom Spannungsniveau V bei demselben v gemäß
der Formel (2) deutlich erkennen läßt. Die Kurve 8 bezieht sich auf eine andere Sus-
pension der Nadel mit diekerem Wollastonfaden (10 «) und anderem Dämpfungskörper als

Kurve 7, ist also mit dieser nicht direkt vergleichbar. Als Abszissen sind hier die Aus-

1) Vgl. W. Hallwachs, a.a. 0. S.3.

2) Auch in dem klassischen Lehrbuche der praktischen Physik von Friedr. Kohlrausch wird die
„allgemeine Formel“ für das Quadrantenelektrometer (10. Aufl., S. 553, 1905) Formel (1) sogleich mit
8 =} angesetzt, woraus dann für unsere Schaltung (bei Vernachlässigung der Kontaktpotentiale =, und =,),
wo Q, =Nist, a=—36 (u—0Q) (9, —Q. oder a=kv?, also die Unabhängigkeit von der Aus-
gangsspannung V folgen würde.

gangsspannungen V gewählt, als Ordinaten die Ausschläge, welche bei einer umv=2
Volt niedrigeren Spannung der „Arbeitsplatte“ eintraten. Man sieht, daß bis zu Lade-
spannungen von 800 Volt hinauf eine Abweichung von der Geraden noch nicht bemerkbar
wird. Man sieht ferner, daß die Gerade die Ordinatenachse auf der positiven Seite schneidet,

daß bei V= 0 und demnach v—= — 2 Volt ein Ausschlag von + 5,6 mm entsteht. Mittels
der Kurve wurden für diesen Fall für die Apparatkonstanten die Werte erhalten:
leg 5= 0,180
ß = 0,497; x» = — 2,162.

Man sieht, wie verschieden bei verschiedenen Nadelsystemen die Konstanten desselben
Quadrantenelektrometers auch bei dieser Schaltung ausfallen können, wie notwendig es
also ist, dieselben jedesmal besonders zu bestimmen und nicht durch die Annahme von
= 0,5, die für einzelne Nadelformen vollkommen berechtigt ist, wie z. B. in dem von
W. Hallwachs angeführten Fall, von vornherein Unstimmigkeiten in die Aichung einzuführen.
So wurden auch bei uns für jeden der einzelnen Spannungsbereiche, innerhalb deren gear-
beitet wurde, besondere Aichkurven aufgenommen. Bei den hier angewendeten, ziemlich
hohen Spannungsdifferenzen (gegen Erde) konnte man, wie es sich zeigte, die kleinen
Kontaktpotentialdifferenzen zwischen den Materialien von Quadranten und Nadel gegen-
einander und diejenigen zwischen den Quadranten selbst vernachlässigen und daher für V
und (V — v) die mittels Voltmeter gemessenen Spannungen der Batterien direkt selbst
einsetzen.

Nach der Aichung wird die Hilfsbatterie d (Fig. 5 Tafel II) sowie der Umschalter U
wieder weggenommen und die gleiche Anfangsladung V beiden Platten gewöhnlich dadurch
erteilt, daß zwischen den von H, und H, getragenen Ladestäben ein dünner Draht ausge-
spannt war. Ferner tauchte eine Abzweigung der die Batteriespannung herbeiführenden
Drahtleitung dauernd in das Quecksilbernäpfchen derjenigen Platte, welche nicht entladen
werden sollte. Beim Zurückkippen der Wippe wurde dann nur die Arbeitsplatte mit der
ihr erteilten Ladung beim Registrieren allstündlich abgetrennt.

b) Die Kapazitätsbestimmung.

Nachdem durch die Bestimmungen a) die Beziehung zwischen Ausschlag und Span-
nungserniedrigung auf einem Quadrantenpaare für die beiden Seiten der Anordnung fest-
gestellt war, konnte dazu übergegangen werden, das System auf „Elektrizitätsmengen*
zu aichen, wozu die Bestimmung der Kapazität nötig war. Vier derartige Bestimmungen
waren augenscheinlich gesondert durchzuführen, für jede Seite zwei, je eine mit und eine
ohne angehängter Platte. Die Bestimmungen erfolgten wie üblich durch „Ladeteilung‘
mit einer bekannten Kapazität. Hierzu hätte sich sehr empfohlen der von Harms!) in die
Meßtechnik eingeführte, äußerst zweckmäßige, vor Influenzwirkungen vorzüglich geschützte
Zylinderkondensator, für den in unserem Laboratorium nicht nur die Bindungszahl, sondern
auch die (davon bekanntlich abweichende) Eigenkapazität des Innenzylinders bei geerdeten
mittleren und äußeren Zylindern sehr genau bestimmt worden war. Leider erwies sich die
Kapazität des Harmsschen Kondensators für unsere Zwecke zu groß, da ja die Registrier-

anordnung nur eine verhältnismäßig kleine, bei der Ladeteilung herbeigeführte Spannungs-
erniedrigsung zuließ. Es wurde daher ein besonderer Zylinderkondensator von kleiner
Kapazität (Fig. 9 Tafel II) hergestellt, der mit dem Harmsschen Kondensator den Vorteil
teilte, ein gegen äußere Störungen völlig geschütztes Innenfeld zu besitzen: Ein 13,8 em
langer, 0,2 cm dicker, völlig gerader Messingdraht M ist in einem Hartgummistopfen 4
befestigt, der sich beiderseitig verjüngt und zur Verlängerung des Isolationsweges mit
Riefen versehen ist. Mit seinem dicksten, mittleren Teile ist er in ein weiteres am Einde
geschlossenes Schutzrohr SS von 15,7 cm innerer Länge und 2,0 cm innerer Weite
genau eingepaßt, in dem er außerdem durch drei durch die Rohrwand hindurchgehende
Schräubchen s festgehalten wird. In das äußere Ende von M ist zentrisch ein dünner
Draht D von 5,8 cm Länge und 0,06 cm Dicke eingelötet, dessen gut amalgamiertes Ende
rechtwinklig umgebogen ist. Alle Metallteile sind sorgfältig vernickelt. Am Ende von SS
ist die Erdleitung E angelötet.

Die gefährdete Isolationsstelle findet sich augenschemlich an der Außenfläche von H.
Damit sich hier nicht während des Nichtgebrauches Staub oder Feuchtigkeit ansetzen kann,
wird der Zylinderkondensator unmittelbar nach jeder Messung mit seinem unteren offenen
Ende auf eine kurze, breit ausladende Glasflasche @ gesteckt, in deren Hals ein Messing-
ring RR eingekittet ist; in diesen paßt SS genau hinen. Die Flasche enthält Stückchen
metallischen Natriums Na. Die Schräubchen s setzen sich auf RR auf und verhindern,
daß der Kondensator zu tief eingesteckt und etwa dadurch der Verlängerungsdraht D
verbogen wird. Auf diese Weise ist der Kondensator zugleich geschlossen, geschützt und
zweckmäßig aufgestellt.

Beim Arbeiten mit sehr kleinen Kapazitäten muß man bei der Ladeteilung die
Änderung in der Konfiguration der umgebenden Leiter natürlich sorgfältig vermeiden.
Ein Annähern und Entfernen des kleinen Kondensators an oder von der zu aichenden
Plattenanordnung hätte bereits Störungen herbeiführen können, namentlich auch das Heran-
nahen des Beobachters an die von ihren Schutznetzen bei der Aichung zum Teil wenigstens
zu entblößenden Leiterteile. Um daher die Leiteranordnung möglichst wenig zu verändern
und den Apparat in der Form zu aichen, in der er benutzt werden sollte, wurde zwischen
ihn und die Hilfskapazität eine in einem Metallkästchen vollkommen eingeschlossene
Wippenanordnung eingeschaltet, welche von der Ferne her mittels eines Schnurlaufes die
An- und Abschaltung des Kondensators bewerkstelligen ließ. Fig. 10 Tafel II zeigt die
Umschaltvorrichtung im Schnitt von der Längsseite her gesehen, Fig. 11 dieselbe von der
Breitseite her in Verbindung mit dem Hilfskondensator und Fig. 12 gibt die Gesamtan-
ordnung von oben gesehen.

Auf der 6x8 cm? haltenden Bodenfläche des 5,5 em hohen, mit einem übergreifenden
Deckel versehenen Weißblechkästchens sind auf vier gerieften Hartgummisäulehen ebenso-
viele eiserne Quecksilbernäpfchen N, bis N, befestigt, deren Rand bis etwas unterhalb .der
horizontalen Achsen von vier entsprechenden, durch Deckel verschließbaren Seitenöffnungen
O, bis O, des Kästchens emporragt. In diese Näpfchen ist eine Wippe W aus diekem an
den Enden amlgamierten Kupferdrahte eingesetzt. Um diese umlegen zu können, ohne sie
zu entladen, trägt sie oben einen gleichfalls gerieften Hartgummiisolator, in den von oben
her ein Führungsstift eingelassen ist, welcher über den Deckel hinausgreift. Er geht
(vel. Fig. 10) durch eine Öffnung in einem mit den beiden Ringen R, R, versehenen

dicken Messingblechstreifen, welcher in einer Führung bis zu den Anschlägen A, A, hin-
und hergleiten kann; der Kastendeckel enthält einen entsprechenden schlitzförmigen Aus-
schnitt. An die Ringe R, R, ist der durch die Ösen O, O, gezogene Faden FF angeknüpft,
der bis zum Beobachter hinführt. Durch Anziehen des einen oder anderen Fadenendes
kann die Wippe umgelegt werden. Dabei ist das Kästchen bis auf ganz geringfügige
Öffnungen geschlossen; störende elektrostatische Beeinflussungen sind demnach ferngehalten,
ebenso nach Möglichkeit das Eindringen von Staub und Feuchtigkeit. Zur Fernhaltung
der letzteren von den Isolatoren sind in zwei entsprechenden Ecken des Kästchens (vgl.
Fig. 12) Gläschen @@G mit Natriumstücken angebracht.

Das Umschaltkästehen ist auf einem Doppelbrette montiert, das auch die beiden
Lager L,L, (Fig. 11 und 12) für den Zylinderkondensator sowie die Erdungsklemme K
(Fig. 10) trägt, an welche das Kästchen, ein Näpfehen und der Außenzylinder des Kon-
densators dauernd angeschlossen sind. Je nachdem die eine oder andere Hälfte der Platten-
anordnung geaicht werden soll, wird das diese Lager tragende Brettchen auf der einen
oder anderen Seite auf das gemeinsame Grundbrett aufgeschraubt und der Zuleitungsdraht D
(Fig. 12) zum Teilungskondensator in Näpfehen N, oder N, eingesenkt. Der zu aichende
Apparat wird an N, durch einen dünnen Verbindungsdraht angeschlossen, welcher also in
unserem Falle in eines der Quecksilbernäpfehen », oder rn, (Fig. 3) hinüberführt. Zunächst
steht die Wippe so, daß das Wippenende in N, eintaucht. Man hat dann ein System,
welches aus dem zu aichenden Apparate, dem Verbindungsdrahte, dem Näpfehen N,, der
Wippe W und dem Hilfskondensator besteht. Dieses wird auf dasselbe Potential geladen,
auf welches auch der Nachbarapparat geladen wird. Nun legt man die Wippe um.
Dadurch findet zunächst eine Trennung der geladenen Leiterteile zwischen N, und der
Wippe W statt; unmittelbar danach wird die auf W und der Hilfskapazität: vorhandene
Elektrizitätsmenge durch X hindurch zur Erde hin abgeleitet, weil das Wippenende jetzt
in N, eintaucht. Sodann wird die Wippe in die erste Stellung zurückgeführt, wodurch
das ursprüngliche System genau in gleicher Weise wieder zusammengefügt ist; die auf
dem geladen gebliebenen System vorhandene Elektrizitätsmenge verteilt sich jetzt wieder
über dieselben Leiter, welche auch dieselbe Konfiguration den geerdeten Leiterteilen ringsum
gegenüber einnehmen wie vorher.

Um hieraus die Kapazität des angeschlossenen Apparates selbst zu bestimmen, muß
muß man offenbar noch kennen:

° 1. die Kapazität des aus Verbindungsdraht und Näpfehen N, bestehenden Teilsystems,
welches ja mit dem Apparat selbst verbunden bleibt;

2. die Kapazität der Wippe, wenn ihre beiden Beine, wie immer, in die beiden
Näpfehen N, N, eintauchen, die Verbindung bei N, aber bereits gelöst, diejenige bei N,
aber noch nicht hergestellt ist; daß durch die Entfernung des Wippenendes von N, die
Kapazität etwas geändert wird, hat einen so geringen Einfluß (bei dem Hub von wenigen
Millimetern), daß dieser Einfluß außer Betracht bleiben kann;

3. die Eigenkapazität des Kondensators.

Alle diese Einzelkapazitäten sind wiederholt besonders bestimmt worden, zuletzt von

Herrn Diplomingenieur Fritz Hauser. Der Kondensator wurde dabei mit einem Normal-
Plattenkondensator verglichen, der aus zwei sorgfältig eben abgedrehten 0,3738 em dicken,

kreisrunden Messingplatten von 14,86 cm Durchmesser bestand, die in horizontaler Lage
von drei Bernsteinstützen (Höhe: 0,1731 cm, größter Durchmesser [an den Enden]: 0,33 cm,
kleinster [in der Mitte]: 0,20 cm; also mittlerer Durchmesser: 0,265 em) auseinandergehalten
wurden. Die Kapazität desselben berechnet sich nach der Formel von @. Kirchhoff (mit
Randkorrektion) zu 81,74 cm.

Mehrfache Vergleiche sowohl mit dieser Normalkapazität sowie mit einem Harmsschen
Kondensator und der anderweitig bekannten Eigenkapazität des zu den Vergleichungen
benutzten Elektrometers ergaben für den Zylinderkondensator allein ce‘ = 5,24 cm Kapazität,
für die Umschaltevorrichtung mit zweien ihrer Quecksilbernäpfchen (N, N,) ec“ = 5,09 cm,
und für ein Näpfehen (N,) allen mit dem dünnen Verbindungsdrahte ec’ = 2,42 cm.
Hiernach war die an den auf Kapazität zu aichenden Apparat angehängte Hilfskapazität
jederzeit mit hinreichender Genauigkeit berechenbar. Die gesamte Zusatzkapazität war so
klein, daß eine mehrmalige Ladeteilung erfolgen konnte, wodurch die Genauigkeit des
Verfahrens natürlich nicht unerheblich gesteigert wird. Hierhei kann man die durch eine
Ladeteilung und Erdung des abgetrennten Teiles verminderte Spannung sogleich wieder
als Ausgangsspannung für die nächste Ladeteilung verwenden.

Bei der Berechnung kann man in zweierlei Weise verfahren:

Bezeichne © die zu messende Kapazität des geladenen Systems. Dieselbe wird
zunächst vermehrt um die Kapazität des dünnen Zuleitungsdrahtes zum Anschlußnäpfchen

N, plus dessen eigener Kapazität, zusammen um ce’ = 2,42 cm. An diese Kapazität
schließt sich die der Wippe (Bügel mit beiden Mittelnäpfchen N, und N,) c“ = 5,09 em
sowie die des angefügten Hilfskondensators ce‘ = 5,24 em an.

444

Es si e=c'+.c“. Das ganze System O+c“+c werde auf die Anfangsspan-
nung V, mittels der Kippwippe in der gewöhnlichen Weise geladen; dann ist auf ihm
die Elektrizitätsmenge (© + ec“ + c) V, vorhanden. Beim Umlegen der Wippe wird von
dieser die Elektrizitätsmenge eV, zunächst losgetrennt und dann zur Erde abgeleitet.
Beim Zurücklegen der Wippe verbreitet sich die auf dem System © + ce‘ verbliebene
Elektrizitätsmenge auf das ganze nun wieder vereinigte System (C++ c); hierdurch
gehe die Spannung auf den Wert V, zurück, V, <V,. Man hat dann nach der ersten
Ladeteilung:

1: (C+ec"+0)-9,—e-V,=(C+c"). I, +ec-V..

Ist die Isolation gut und die Zerstreuung gering, so wird man den der Spannung PV,
entsprechenden Lichtpunkt markieren und ebenso bei den weiteren Ladeteilungen ver-
fahren, wodurch die den folgenden Gleichungen entsprechenden Potentialwerte erhalten
und markiert werden:

Ve (ONCE re —EO = cc Va
(+. =(C+tem.Wnte.V,
(C+.00)-% (C+e")-I,+c-V;

mn. (Ce) VO tc) Va or Ve
Addiert man diese Gleichungen, so heben sich gleiche Glieder paarweise heraus und
man erhält:

(Te (En) A]
ul
oder
[0 >» V;
\ 10 DR U IM 4
C+ec ee or (3)
Dadurch, daß man mehrere Einzelpotentiale registriert und Anfangs- und Endpotential
so weit auseinanderliegen, als es die Breite des Registrierstreifens nur eben zuläßt, wird
die Genauigkeit wesentlich erhöht.

Sind die Verluste während der Aufnahme einer solchen Kapazitätsvergleichung aber zu
groß, so verzichtet man auf Registrierung und beobachtet die einzelnen den Spannungen
V,, V, u. s. w. entsprechenden Stellungen des Lichtzeigers mit dem Auge an der an der
Vorderseite des Registrierkastens befindlichen Millimeterskala, oder man benutzt die den
einzelnen jetzt rasch hintereinander vollzogenen Ladeteilungen entsprechenden Gleichungen
in der folgenden Weise:

Pa (C=Ercö) =, (C+e"+e-V,
2. NO eV, = (Oele),
GE ICE

RO EV (Oo) Van
Multipliziert man jetzt alle Gleichungen miteinander, so heben sich die einzelnen

Zwischenspannungswerte heraus, man braucht sie also nicht zu kennen und es verbleiben
nur Anfangs- und Endspannung und man erhält:

(C+ ey 9, = (C+e" +or: Pr

N Dr
Vr-:

Y ER A t
(eg Ten (4)

Setzt man

so erhält man

Von dem durch (3) oder (4) erhaltenen Werte ist schließlich noch c‘’ abzuziehen.

Noch eines ist bei diesen Verfahren der mehrfachen Ladeteilung zu beachten: Da
die geladene Elektrometernadel auf die Quadranten influenzierend einwirkt, so werden bei
ihrer Schwingung die auf dem geladenen System befindlichen Elektrizitätsmengen immer
etwas anders verteilt. Will man also nicht jedesmal vor einer neuen Ladeteilung warten,
bis sich die Nadel wieder beruhigt hat, so muß man die Lostrennung der Zusatzkapazität
auf Momente verlegen, die den durch einen Vorversuch ermittelten Einstellungspunkten
nahe liegen; bei geringen Ausschlägen kann man auch die Momente wählen, in denen
der Lichtzeiger die Nulllage passiert. Diese Vorsichtsmaßregel darf hier nicht vernach-
lässigt werden, wo die Eigenkapazität des Meßinstrumentes einen so wesentlichen Betrag
der Gesamtkapazität ausmacht.

Von den verschiedenen Kapazitätsbestimmungen seien nur die folgenden mitgeteilt:
Am 17. Juli 1908 wurden erhalten für die linke Seite der Anordnung bei verschiedenen
Versuchen:

a) mit Platten: 72,4 cm — 0,2 b) ohne Platten: 41,5 cm — 0,2
Ta — 1,3 41,4, — 0,1
100 + 1,4 4000, + 0,3
72,2 cm 41,3 cm ;

Am 20, Juli 1908 wurde die rechte Seite der Anordnung auf Kapazität geprüft; es
wurde erhalten

a) mit Platte: 73,7 cm — 1,6 b) Ohne Platte: 40,8 cm +05
a — 0,3 AA —0,L1
oe —04_ AS — 0,5
O3 +15 Ben
allen + 0,3
A + 0,7
72,1 cm

Hieraus geht zugleich hervor, daß es wirklich gelungen war, beide Apparatanord-
nungen fast identisch herzustellen.

Am 30. November 1908 sind Kapazitätsbestimmungen ausgeführt worden, bei denen
einmal der Boden durch eine Metallplatte abgedeckt war, zweitens in derselben Weise
wie im Juli 1908.

Die beiden Bestimmungen weichen nur um 0,78 °/, voneinander ab, woraus hervorgeht,
daß durch hinzufügen der Metallplatte keine wesentliche Kapazitätsänderung verursacht wird.

Die Art, wie diese Kapazitätswerte erhalten worden sind, zeigt, daß sie mit den aus
den Empfindlichkeitskurven zu entnehmenden, in elektrostatische Einheiten umgerechneten
Werten multipliziert, direkt die Elektrizitätsmengen ergeben, welche dem nur kurze
Zeit in Verbindung mit der Batterie verbliebenen System entzogen sind, um den Lichtzeiger
um den betreffenden Betrag wandern zu lassen.

c) Ausmessung des Kraftfeldes zwischen den geladenen Platten und ihrer geerdeten
Umgebung.

Zur Beurteilung der sich zwischen der Platte und ihrer geerdeten Umgebung infolge
der Plattenladung ausbildenden elektrischen Strömung ist es von Wichtigkeit, die Ver-
teilung von Niveauflächen und Kraftlinien in dem Zwischenraume festzustellen. Dieselbe
ist natürlich verschieden, je nach der auf den Platten befindlichen Elektrizitätsmenge; bei
höheren Spannungen drängen sich die Stromröhren mehr zusammen als bei niedrigeren.
Indessen werden die einzelnen Bilder doch einander ähnlich sein, so daß es genügte, sich
in dem Felde zu orientieren für diejenige Spannung, welche bei den meisten Registrie-
rungen als Ausgangsspannung gedient hatte: 60 Volt.

Die Ausmessung unseres Kraftfeldes hat Herr Cand. math. et phys. Karl Hoffmann
durchgeführt. Zu diesem Zwecke wurde ein flacher Metallkasten von 30 x 40 cm? Grund-
Häche und 10cm Höhe, also von den gleichen Dimensionen wie unsere Gruben, angefertigt,

welcher mit demselben Deckel mit dem Drahtnetzschutzzylinder abgedeckt wurde wie eine
der Gruben. Innerhalb dieser Metallumhüllung wurde eine der beiden Platten in genau
derselben Höhe und Lage befestigt wie bei den Versuchen, und dieselbe mit einer Akkumu-
latorenbatterie verbunden. Eine der Längswände des Kastens bestand aus zwei längeren
Blechstreifen, die so gegeneinander gestellt wurden, daß zwischen ihnen ein schmaler
vertikaler Spalt offen blieb, der an die verschiedensten Stellen des Kastens gerückt werden
konnte. Durch diesen Spalt wurde nun das horizontale, vorn mit einer sehr feinen Öffnung
versehene Röhrchen eines kleinen Wasserspritzkollektors eingeführt, der mit einem Lutz-
Edelmannschen Saitenelektrometer!) (mit Temperaturkompensation) verbunden war. Auf
diese Weise konnte das ganze Feld zwischen Platte und Umgebung abgetastet und in
Diagrammen dargestellt werden; dabei glich dieses Feld demjenigen, welches bei den
Versuchen verwendet wurde, vollkommen bis auf die kleinen nebensächlichen Störungen,
welche durch das Tropfröhrchen selbst eingeführt wurden. Es zeigte sich u. a., daß das
Feld unter der Platte vollkommen homogen war bis auf einen Randstreifen von ca. 2 cm
Breite, so daß man nur einen geringen Fehler begeht, wenn man die vom Erdboden in
die Platte übergehende elektrische Gesamtströmung durch den Flächenraum der Platte
dividiert, um einen Mittelwert der pro cm? eintretenden Strommenge, der “Stromdichte*
zu erhalten (vgl. w. u.).

4. Auswertung der Registrierkurven; die Isolationsbestimmungen.

In den Figuren 13 und 14 auf Tafel III sind einige Beispiele der erhaltenen Registrier-
kurven verkleinert reproduziert wiedergegeben (die Originalgröße eines jeden einzelnen
Blattes ist 13x24 cm?). Unten erblickt man die allstündlich unterbrochene Basislinie,
deren geradliniger Verlauf die Gewähr dafür bietet, daß während der Registrierung keine
Störung in der Aufstellung eingetreten ist. Da der Moment des Einlegens sowie des
Abnehmens der Streifen und die fortlaufende Nummer auf jedem Blatte direkt notiert
wurde, die Registrierwalze außerdem nach Auflegen und Festklemmen des Blattes immer
so auf ihre Achse aufgesteckt wurde, daß die zusammenstoßenden Blattränder unmittelbar
hinter dem horizontalen Spalte des Schutzkastens zu liegen kamen, so war die Stelle des
Beginnes der Registrierung bekannt, und so konnten die einzelnen Tagesstunden genau
identifiziert werden.

Nach jeder Stunde wird durch Schließen der Kontakte der Lichtzeiger zur Ruhelage
zurückgeführt, welche einer gleichen Ladungshöhe von Arbeitsplatte und Kontrollplatte
entspricht. Ein deutlicher Punkt markiert dieselbe, wiewohl der Stromschluß nur wenige
Minuten währt. Auf den Originalen erkennt man deutlich das Überschwingen und die
Markierung von drei Umkehrpunkten, aus denen man das Dämpfungsverhältnis für jeden
einzelnen Fall sofort ableiten kann. Dasselbe betrug meist 3,96. In den Reproduktionen
sind diese Umkehrpunkte weggelassen worden. Man sieht, daß diese Ruhelagen im Laufe
des Tages ziemlichen Schwankungen unterworfen sind, so daß eine stündliche Kontrolle
derselben nur willkommen sein konnte.

1) C. W. Lutz, Über ein Saitenelektrometer. Sitzungsber. der Münchener Akad. 37, 61, 1907.
Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 2. Abh. 4

Die von den Ruhepunkten ausgehenden, je nach der Schaltung nach oben oder nach
unten hin sich erstreckenden Kurvenäste stellen nun mit Rücksicht auf die Empfindlichkeits-
und Kapazitätswerte gewissermaßen Integrale über die während je einer Stunde
neutralisierten Elektrizitätsmengen dar. Ihre Länge wurde mittels des bereits S. 18
erwähnten Glasmaßstabes ausgemessen, wobei als Ausgangspunkt ein zwischen den beiden
die betreffende Stunde begrenzenden Nullpunkten in mittlerer Ordinatenhöhe gelegener
Punkt gewählt wurde.

Die so erhaltenen Längen wurden mittels der betreffenden Empfindlichkeitskurve auf
Spannungseinheiten und vermöge der bekannten Kapazitätswerte auf elektrostatische Mengen-
einheiten umgerechnet.

Die so erhaltenen während einer Stunde neutralisierten Elektrizitätsmengen bestehen
aus den an den Platten selbst „zerstreuten* und den über die Stützen und zwischen den
Zuleitungen und ihren geerdeten Schutzröhren übergegangenen Mengen. Die letzteren
muß man gesondert bestimmen. Dies geschah meist auf demselben Registrierstreifen, der
schon eine Tageskurve der Zerstreuung trug, wie es z. B. Fig. 14 zeigt, indem einfach
auf denselben Streifen noch einen Tag ohne Platte exponiert wurde. Die so erhaltenen im
allgemeinen, wenn keine Störungen vorlagen, immer weit kürzeren Kurvenäste wurden in
der gleichen Weise ausgemessen und mittels der geänderten, für die Anordnung ohne
Platten geltenden Kapazitätswerte reduziert. :

Derartige „Isolationsprüfungen“ wurden an einer großen Reihe von Tagen vor-
genommen, die sich über die verschiedensten Wetterlagen und Jahreszeiten verteilen. Die
gefundenen Werte wurden zu Stunden- und Tagesmitteln vereinigt. Es zeigt sich kein
Gang von solcher Regelmäßigkeit, daß man eine besondere Tageskurve konstruieren könnte.
Bildet man die Abweichungen der einzelnen Stunden- und Tagesmittel gegenüber dem
Gesamtmittel, so kommt man zu gleichgroßen Abweichungen im Laufe des einzelnen Tages
wie ım Verlaufe der gesamten Beobachtungsdauer.

Als Gesamtstundenmittel ergibt sich 0,385 E.S.E. Die größte Abweichung der
Tagesmittel (Mittel aus der größten positiven und der größten negativen Abweichung)
findet man zu 0,118 E.S.E. Die größte Abweichung der Stundenmittel vom Gesamtmittel
ist 0,130 E.S.E. Diese Werte repräsentieren also die maximalen Schwankungen in der
Isolationsfähigkeit des Systems. Vergleicht man sie mit den bei den Versuchen mit Platten
erhaltenen Mittelwerten, so betragen sie ca. 5—6°Jo dieser Stundenmittel. Die zu messenden
Zerstreuungswerte erfahren also selbst durch die Maximalschwankungen des Systems ohne
Platten nur eine Änderung von 5—6 °Jo.

Wir sehen also, daß wir eine mittlere Korrektion bei allen Stundenwerten
in Anrechnung bringen können. Diese mittlere Korrektion ist gleich 0,385 E.S.E., dem
Mittelwert aus den bei abgenommenen Platten registrierten Elektrizitätsverlusten überhaupt.
Dieser Wert wurde also von allen Einzelstundenwerten abgezogen.

B. Beobachtungsergebnisse und Diskussion.

1. Zusammenstellung des Gesamtmateriales,

Da hier zum ersten Male fortlaufende Registrierungen der luftelektrischen Zerstreuung
vorliegen, und da die einzelnen Werte unter genau definierten äußeren Bedingungen er-
halten wurden und sich auf absolutes Maß reduzieren ließen, so daß sie mit anderen der-
artigen Bestimmungen direkt vergleichbar sind, so wurde beschlossen, das ganze Material,
soweit es Zerstreuungsmessungen im oben definierten Sinn repräsentiert, in extenso mit-
zuteilen. Dasselbe ist in den großen Tabellen am Schlusse der Arbeit übersichtlich zu-
sammengestellt.

Aus äußeren Gründen mußten die Registrierungen gelegentlich längere Unter-
brechungen erfahren; außerdem waren eine größere Zahl von experimentellen Einzelunter-
suchungen, die in den folgenden Kapiteln besprochen werden, in die eigentlichen Beob-
achtungsreihen einzuschieben. Die Beobachtungszeit zerfällt daher, wie die Tabellen zeigen,
in zwei längere durch zusammenhängende Beobachtungen erfüllte Perioden: eine vom
23. April bis zum 17. August 1908 reichende Sommerperiode und eine zweite vom
16. Dezember 1908 bis zum 8. März 1909 reichende Winterperiode.

Die Tabellen selbst sind nun folgendermaßen angelegt: Innerhalb jeder Periode sind
die Beobachtungen nach dem Vorzeichen der abzufangenden Ionenart getrennt aufgeführt:
Abteilungen a) und b); innerhalb dieser Abteilungen ist dem Datum nach geordnet.
Abteilung c) in jeder Periode gibt eine Zusammenfassung der Resultate. Für jeden Tag
sind die in den einzelnen, in den Horizontalen vermerkten Stunden an den Platten im
Ganzen neutralisierten Elektrizitätsmengen in C. G. S. Einheiten für das vorn stehende
Vorzeichen der hierbei wirksam gewesenen Ionen angeführt (die Platte hatte dabei also
eine Ladung vom entgegengesetzten Vorzeichen). Dabei ist bereits bei allen Werten der
durch Isolationsmängel u. s. w. bedingte Verlust in Rechnung gebracht, so daß die Zahlen
direkt die pro Stunde an den 20 x 30 cm? großen Platten neutralisierten Blektrizitäts-
mengen darstellen.

Am Schlusse jeder Horizontalreihe sind die Mittelwerte für jeden einzelnen Tag
gebildet: „Tagesmittel*. Am Fuße der Tabellen sind die Mittel für dieselben Stunden
der einzelnen aufeinander folgenden Tage berechnet: „Stundenmittel‘. Die Werte sind
in doppelter Weise zu „Stundenmitteln* zusammengestellt: Einmal unter Benutzung sämt-
licher vorhandener Werte, dann unter Auswahl derjenigen Tage, an denen die Registrie-
rung lückenlos war, an denen sich also von Mitternacht bis Mitternacht die Zerstreuungen
ohne Unterbrechung aufgezeichnet hatten.

Unter e) sind endlich in beiden Registrierperioden die Stundenmittel für beide Vor-
zeichen zu den Größen = EL — E_, der Differenz der beiden Ionenarten in E. S. E.
pro Stunde, und zu g= E_L/E_, dem Verhältnis der beiden Arten zusammengefaßt.
Auch für die Haupttagesmittel sind diese Größen gebildet. Auch hier ist einmal für die
aus sämtlichen registrierten Werten erhaltenen Stundenmittel Q und g gebildet worden,
dann auch für die bei den lückenlosen Tagesregistrierungen erhaltenen Mittelwerte.

Hier muß bemerkt werden, daß eine entsprechende Tabelle für den gleichzeitig
registrierten Luftdruck zusammengestellt wurde, indem für jede der in der Tabelle vor-
handenen Stunden der entsprechende Luftdruckwert eingetragen wurde. Es wurden dann
auch hier für die beiden Registrierperioden getrennt, für jedes der beiden Vorzeichen
gesondert und wiederum getrennt für die G@esamtbeobachtungen einerseits, die lückenlosen
Tage andererseits Tagesreihen zusammengestellt, die dann zu den Kurven in Fig. 23 u. 24
verarbeitet wurden. Die Einzelwerte hier anzuführen, hätte natürlich keinen Zweck.

Überblickt man die Endwerte der einzelnen Tabellen, so sieht man, daß die Sommer-
registrierungen (erste Registrierperiode) sich um einen Zerstreuungswert von rund 2 el.
stat. Einheiten pro Stunde gruppieren, die Winterregistrierungen (zweite Registrierperiode)
um einen solchen von rund 3 Einheiten; eine genauere Mittelbildung, die Abweichungen
vom Mittel u. s. w. sollen in $ 5 mitgeteilt und diskutiert werden. Der Unterschied ist
nicht durch die Jahreszeit bedingt, sondern dadurch, daß bei der zweiten Registrierperiode
mit einem anderen Oberflächenmateriale gearbeitet wurde (vgl. weiter unten in $ 4). Die
Zahlen beider Tabellen sind also nicht unmittelbar mit einander vergleichbar. Durch
zwischengeschaltete gelegentliche Registrierungen mit dem früher benutzten Bodenmateriale
während der zweiten Registrierperiode haben wir uns aber davon überzeugt, daß im Winter
unter gleichen äußeren Umständen im Mittel auch Zerstreuungswerte von derselben Größen-
ordnung, in unserem Falle also von 2 el. stat. Einh. erhalten werden.

Des Folgenden wegen wird es von Wichtigkeit sein, das erhaltene Gesamtresultat
schon hier in etwas anderer Form noch auszusprechen.

Ionenbildend können in unseren Bodeneinsenkungen im Ganzen drei Agentien wirken:

a) die von der Erdsubstanz ausgehende, sog. „durchdringende Strahlung; sie
wird erst durch eine Bleischicht von 3 cm Dicke auf die Hälfte ihrer Wirksamkeit herab-
gedrückt. Im Durchschnitt fand man für sie in der Nähe der Erdoberfläche eine Intensität,
die dadurch charakterisiert ist, daß sie rund 10 Ionen beiderlei Zeichens pro em? und sec.
zu bilden im Stande ist;

b) die aus dem Erdboden empordringenden Emanationen; die unter a) und b) ge-
nannten Agentien bilden überall und jederzeit ebenso viele + wie — Ionen;

c) endlich können auch bereits gebildete Ionen in die Bodenöffnungen eintreten;
ihnen allein kann eine Unipolarität, wenn sie beobachtet wird, zugeschrieben werden.

Von den Agentien a) und b) kann man annehmen,. daß sie in dem ganzen, die
Zerstreuungsplatten umgebenden Raume von 30 x 40 x 10 = 12000 em? Inhalt gleich-
mäßig zur Geltung gelangen; denn die durchdringende Strahlung wird durch die nur 0,lcm
dicken verzinkten Eisenplatten kaum merklich aufgehalten, die Emanationen zerfallen auf
ihrem Wege um die Platten herum ihren Halbwertzeiten entsprechend und sind daher
auch oberhalb der Platten, dort wo sie in die Atmosphäre übertreten, jedenfalls noch von
genügender Wirksamkeit um auch hier noch Ionen zu erzeugen. Nur von den aus dem
Boden direkt austretenden Ionen wird man annehmen müssen, daß sie sogleich dem elek-
trischen Felde um den Zerstreuungskörper herum verfallen. Dafür treten aber auch von
oben her aus der Freiluft Ionen ein und es wird Aufgabe der folgenden $$ sein, zu zeigen,
daß die von unten her eindringende Ionenmenge die größere ist. Immerhin wird man
sehen, daß der Fehler nicht groß ist, den man begeht, wenn man annimmt, daß der ganze

die Platten umgebende Raum gleichmäßig ionisiert werde. Alsdann kann man aber aus-
rechnen, wie viele Ionen pro cm°® und sec. in den Bodenöffnungen gebildet werden bzw.
pro Raum- und Zeiteinheit in diese eintreten. Mit Zugrundelegung der oben erwähnten
Mittelwerte ergeben sich:

2.10% 320%

19.103 = 3600 = 16 100 bzw. 12.10° = 3600 = 16 150 Ionen pro cm? und sec.

Durch diese Zahl wird die Intensität der ionisierenden Agentien gemessen, falls in
dem Ionisierungsraum „Sättjgungsstrom“ herrscht (vgl. oben S. 5); ob dies der Fall
war, mußte daher durch besondere Untersuchungen festgestellt werden.

2, Diskussion über die vorhandene Stromform.

Ehe aus dem in der im vorigen Abschnitte erläuterten großen Tabelle am Schlusse
der Arbeit enthaltenen Zahlenmateriale Schlüsse gezogen werden sollen, mögen einige Vor-
fragen ihre Erledigung finden, vor allem diejenige über die bei der Gewinnung dieses
Materiales bestehende Stromform, weil hiervon nach den Ausführungen S. 4 folgende die
Bedeutung dieser Zahlen wesentlich abhängt.

Wann an einer derartigen Zerstreuungsanordnung freier Strom, wann Sättigungs-
strom herrscht, hängt in erster Linie von der Lebhaftigkeit des Ionisierungsprozesses im
Feldraume ab. Um für den vorliegenden Fall hierüber Klarheit zu erhalten, sind zwei
umfangreichere Beobachtungsreihen angestellt worden, gemäß der Gliederung des gesamten
Beobachtungsmateriales:

a) Untersuchungen bei „freiem Strom“,

b) Untersuchungen bei „Sättigungsstrom‘.

Bei a) wurden Spannungen von 8 bzw. 10 Volt als Ausgangsspannungen gewählt,
so daß zwischen der geladenen Platte und den 5 cm davon entfernten Wänden der Grube
Gefälle von 1,6 bzw. 2,0 Volt/cm bestanden; bei b) wurde schließlich dauernd mit einem
Spannungsgefälle von 12 Volt/cm gearbeitet, d. h. die an die Zerstreuungsplatten angelegte
Spannung betrug 60 Volt.

Bei dieser Spannung von 60 Volt war der Zustand der Sättigung in dem verhältnis-
mäßig schwach- ionisierten Felde tatsächlich bereits erreicht, wie sich durch folgende Ver-
suche zeigen ließ:

Sättigungsstrom besteht dann, wenn eine Steigerung der Spannung keine Ver-
größerung der an der geladenen Platte neutralisierten Ionenmengen mehr zur Folge hat.
Daher wurde die an die Platten anzulegende Spannung variiert, zunächst von 20—200 Volt,
was einer Variation des Gefälles im elektrischen Felde von 4 Volt/cem bis 40 Volt/cm
entspricht. Gemessen wurde die Stromstärke zwischen Platte und Erde in derselben Weise
wie bei den Registrierungen. Wie S. 18 näher ausgeführt worden ist, war hier darauf zu
achten, daß die Empfindlichkeit des Quadrantenelektrometers bei unserer Schaltung eine
lineare Funktion der angelesten Spannung ist; es wurde daher für jede Spannung die
Empfindlichkeit entweder gesondert bestimmt oder der Empfindlichkeitskurve entnommen.
Bei diesen Versuchen machte sich die schon $. 15 erwähnte Eigenschaft des Hartgummis
störend bemerkbar: Nicht nur beim Wechsel der Spannungsart, sondern auch beim Über-

gang von geringeren Spannungen zu höheren gleicher Art muß man längere Zeit warten,
bis die Hartgummistützen „durchelektrisiert“ sind, so daß sie nicht mehr die Nadelwande-
rung beeinflussen. Bei unseren Versuchen wurde die Spannung in Intervallen von je
20 Volt gesteigert, dafür erwies sich eine Zeit von ca. 30 Minuten als ausreichend, während
der die Platten und damit die Hartgummistützen auf der Spannung gehalten wurden, bei
der die nächste Beobachtung dann angestellt werden sollte. Das Ergebnis dieser Versuchs-
reihen wurde kurvenmäßig dargestellt. Als Abszisse wurde die Ausgangsspannung ein-
getragen, als Ordinate die beobachtete Stromstärke zwischen Platte und Erde, also die in
der Zeiteinheit an der Platte neutralisierte Elektrizitätsmenge.

Die Einzelwerte zeigen Schwankungen, was nicht zu verwundern ist. Denn die Ver-
suchsreihen erstreckten sich notwendigerweise über einen Zeitraum von mehreren Tagen;
dadurch gehen die gesamten Tagesschwankungen des zu messenden Elementes mit in die
Kurve ein. Dem Umstande, daß auch die Werte bei gleicher Spannung aber an ver-
schiedenen Tagen sich von einander unterscheiden, also dem Gange der Tagesmittel, wurde
in der Weise begegnet, daß für jeden Tag ein Reduktionsfaktor ermittelt wurde, indem
morgens mit derselben Spannung begonnen wurde, mit der am Tag vorher aufgehört
worden war. Die entsprechende Kurve zeigt, daß eine Steigerung der Spannung von
ca. 60 Volt an bis zu 200 Volt kein weiteres Ansteigen der Stromstärke mehr bewirkt,
daß also tatsächlich schon bei etwa 60 Volt diese Stromform erreicht ist.

Wir haben freilich die Messungen weitergeführt und sind schließlich bis zu 1100 Volt
Ladespannung, einem Gefälle von 220 Volt/cm entsprechend, übergegangen. Wenn hier-
bei auch eine Erhöhung der Stromstärke eintrat, so waren diese Messungen doch mit den
erstgenannten kaum mehr vergleichbar, weil sie von diesen zeitlich zu weit entfernt lagen;
eine unmittelbare Rückkehr zu den niedrigeren Spannungen war aber der bereits erwähnten
dielektrischen Nachwirkung des Hartgummis wegen nicht möglich; auch konnte sich bei
den hohen Spannungen ein anderer Wert des Isolationsverlustes eingestellt haben.

Wir sind daher im weiteren Verfolge dieser Frage so vorgegangen, daß wir an
demselben Tage einige Stunden lang mit niederer, etwa 60 Volt betragenden Spannung
registrierten, dann für einige weitere Stunden die Spannungen verdoppelten und die Stunden-
mittel mit einander verglichen. So ergab sich am 8. XII. 08 der Stundenmittelwert bei
60 Volt Ausgangsspannung zu

1,82=E SECHS
bei 120 Volt aber zu
1,83 E.S. E.,
also nur ein Unterschied kaum von der Ordnung der zeitlichen Variation der Zerstreuung.

Weiter mußte sich auch aus der Form der registrierten Stundenkurven selbst die
herrschende Stromart erkennen lassen. Einzelne Kurven wurden in zeitliche Intervalle
von je 6 Minuten zerlegt, d. h. der ganze Stundenverlauf wurde in 10 Teile geteilt und
für jedes Zeitintervall gesondert die an den Platten neutralisierte Elektrizitätsmenge be-
stimmt. Da die „Arbeitsplatte* ihre Ladung im Lauf der Versuchsstunde langsam ver-
liert, gemäß der neutralisierten Ionenmenge, so ist bei dieser Untersuchungsart der Sätti-
gungsstrom dadurch charakterisiert, daß der Elektrizitätsverlust pro Zeiteinheit sich während
der ganzen Stunde als eine Konstante ergibt.

Wir geben hier als Beispiel das Resultat einer Ausmessung der beiden Stunden-
kurven 4 —5, und 5, —6) am 6. II. 09. In der ersten Zeile steht das Zeitintervall, in
der zweiten der Spannungsverlust der Platte während dieses Intervalls, in der dritten die
Differenz gegen den Mittelwert, als Korrektion geschrieben.

Zeit t Spannungsverlust Differenz gegen das Mittel
0'— 6‘ 1,76 + 0,08
6‘—12' 1,57 + 0,22

12. je 1,73 + 0,06
18’—24' 1,95 — (Hl0
24'—30' 19 — 0,12
30—36‘ 1,83 — 0,04
36'—42' 1,75 + 0,04
42’—48‘ 1,83 — 0,04
48'’— 54° 1,75 + 0,04
5460 1,83 —_ 0,04
11578)

Das Beispiel wurde gewählt, weil gerade bei diesen beiden aufeinanderfolgenden
Stunden bei der ersten anscheinend ein Steigen der Einzelwerte im Laufe der Stunde, bei
der zweiten Stunde dagegen ein Fallen zu beobachten war. Die Tabelle zeigt für das
Mittel aus beiden Stunden die Konstanz der Einzelwerte, wenig schwankend um den
Mittelwert 1,79. Wie die Spalte 3 zeigt, ist diese Schwankung regellos, bald im einen,
bald im anderen Sinn, die maximale Schwankung beträgt 12°/o des Mittelwertes, liegt also
innerhalb der Änderungen, wie wir sie durch die Ionenschwankungen im Verlauf einer
Stunde nach den Ergebnissen der großen Tabelle am Schluß der Arbeit zu erwarten haben.
Gerade in der zweiten Hälfte der Stunde, in der die Stromform etwa vom „Sättigungs-
strom“ zum „ungesättigten Strom“ übergehen könnte, ist die Konstanz am besten; die
Abweichungen vom Hauptmittel sind abwechselnd positiv und negativ und dem absoluten
Werte nach gleich.

Auch bei den Versuchen mit differenzieller Schaltung der beiden Platten wurde bei
60 Volt Spannung gearbeitet, die eine Platte wurde also auf + 60 Volt, die andere auf
— 60 Volt geladen.

Man könnte vielleicht das Bedenken erheben, daß bei unserer Plattenanordnung die
Bedingung der Homogenität des Feldes nicht genügend gewahrt sei, und z. B. an den
Kanten der Platten Sättigungsstrom herrsche, in der Mitte der Platten aber bereits unge-
sättigter Strom. Indessen zeigt das S. 25 erwähnte Felddiagramm, daß die Unterschiede
in der Stromdichte nur geringe sind, so daß nach der Konstatierung der Tatsache, daß
Sättigungsstrom im Ganzen herrscht, auch angenommen werden kann, daß jede einzelne
Stromröhre durch diese Stromform ausgezeichnet gewesen ist.

Die in der Tabelle mitgeteilten Zahlen sind sämtlich bei Sättigungs-
strom erhalten. Sie geben also nach der in der Einleitung gepflogenen Diskussion die
in einer Stunde in den Bodenöffnungen gebildeten oder in diese eingetretenen Elektrizitäts-
mengen in Form von Ionenladungen des vor den einzelnen Reihen stehenden Zeichens.

Außer diesen „Zerstreuungsmessungen“ sind nun aber auch verschiedene Registrie-
rungen bei niedrigen Spannungen (8 Volt) vorgenommen worden, welche freien Strom
ergeben. :

In entsprechender Weise wie bei den bei „Sättigungsstrom“ erhaltenen Kurven ist
auch hier eine Untersuchung der Stundenkurven in einzelnen Intervallen vorgenommen
worden. Sie ergab eine lineare Abhängigkeit der zerstreuten Klektrizitätsmengen von der
Spannungshöhe der Platten im Laufe einer Untersuchung, und zwar gibt die kurvenmäßige
Abhängigkeit der Stromstärke von der Spannung das für den freien Strom typische Bild
einer durch den Nullpunkt des Systems: Stromstärke-Spannung gehenden Geraden.

Für diese Registrierungen ist die Frage nicht ohne Belang, ob man die Luft in den
hier benutzten Gruben als stagnierend oder als bewegt anzüsehen hat. Es ist ohne
Weiteres klar, daß die Luft hier nicht dieselbe Bewegungsfreiheit besitzt, wie etwa die
Luft über dem Erdboden in der freien Atmosphäre, bei welcher aus dem Erdboden dringende
Emanationen und Ionen durch Luftströmungen im Allgemeinen unmittelbar entführt und
verteilt werden, so daß ihre Wirkungen nicht lokalisiert bleiben.

Auf der anderen Seite hat die Luft aber hier auch nicht jene Abgeschlossenheit, wie
in größeren Höhlen oder Kellern, in der eine Ansammlung von Emanation und Ionen und
eine völlige Stagnation des Luftaustausches mit der äußeren Atmosphäre eintreten kann.
Die vorliegenden Verhältnisse entsprechen vielmehr einem mittleren Zustande, der zwischen
den beiden Extremen mitten inne liegt. Damit stimmt nun auch die S. 29 durchgeführte
Berechnung. Wir fanden, daß in den Gruben bei den Winterregistrierungen 150 Ionen
pro cm? und sec. gebildet worden. In $ 4 wird gezeigt werden, daß im Boden selbst
pro cm? und sec. etwas mehr als 300 Ionen gebildet werden. Die Luft, welche unsere
Zerstreuungskörper umgab, hält also in der Tat etwa die Mitte zwischen der Luft, welche
in den Erdkapillaren eingeschlossen ist und der Freiluft in der je nach Örtlichkeit und
Jahreszeit 20—50 Ionen in gleicher Zeit und Raumeinheit entstehen.

Dieser Umstand ist von Wichtigkeit, namentlich mit Rücksicht auf die Aussonderung
eines Überschusses an positiven Ionen bei dem Passieren aktivierter Luft durch die
Kapillaren des Untergrundes. G. C. Simpson hat gezeigt (vgl. oben S. 6), daß bei einem
solchen Transpirationsprozesse jener Effekt nur dann zu Stande kommen kann, wenn
Unterschiede der lonisation in den beiden Gebieten, wenn ein lIonisationsgefälle
besteht zwischen dem Gebiete, in dem die Luft durch die Hohlräume streicht und dem-
jenigen, in das die Luft übertritt. Dies ist an der freien Erdoberfläche in hohem Maße
der Fall, denn es geht aus zahlreichen Untersuchungen hervor, daß in der Bodenluft, selbst
in den obersten Schichten des Erdreiches, die Ionisation eine viel lebhaftere ist, als in der
der Erdoberfläche unmittelbar benachbarten untersten Schicht des Luftmeeres. . Dagegen
kann in Höhlen und Kellern, in denen die Luft vollkommen stagniert, dieser Prozeß ganz
abgestellt sein. Denn hier wird sich mit der Zeit ein vollkommener Gleichgewichtszustand
herausbilden müssen zwischen der Bodenluft und der Keller- oder Höhlenluft. In dieser
reichern sich schließlich die Emanationen und ihre strahlenden Zerfallsprodukte derartig
an, daß die Ionisation von gleicher Größenordnung wie im umgebenden Erdreiche wird.

Ähnliches würde auch in der freien Atmosphäre eintreten müssen, wenn die Emana-
tionen beständige Gase wären. Dann würde sich ein Gleichgewichtszustand ähnlich wie
für die anderen Konstituenten der Atmosphäre herausbilden, ein Grenzzustand, der jenen

Transspirationseffekt und seine Folgen zum Stillstande bringen müßte. Nun zerfallen die
Emanationen aber tatsächlich, die Wirkungen ihrer Zerfallsprodukte klingen ab, daher
bleibt das Ionisationsgefälle bestehen, so lange der Erdboden noch reicher an radioaktiven
Substanzen ist als das Luftmeer und daher bleibt auch jener Prozeß im Gange, der im
Stande ist, sicherlich einen Teil des normalen elektrischen Feldes gegenüber der aus-
gleichenden Wirkung des normalen Ionenstromes zu unterhalten.

Für unseren vorliegenden Fall ergibt sich aber aus diesen Betrachtungen, daß die
Zerstreuungswerte, welche an unseren Platten erhalten werden können, namentlich aber
die Werte des Überschusses an freien positiven Ladungen jedenfalls wesentlich kleiner
ausfallen müssen, als sie sich tatsächlich in der freien Atmosphäre geltend machen.

Gerade mit Rücksicht auf die Feststellung dieses Überschusses an freien posi-
tiven Ladungen in der austretenden Luft könnte hier das Bedenken erhoben werden,
daß bei der Anordnung, bei welcher die Platte negativ geladen ist, von vornherein eine
größere Zerstreuung dadurch bedingt ist, daß sich diese Platte als Kathode in der mit
Emanationen erfüllten Grube mit radioaktiven Zerfallsprodukten bedecken muß, die ihrer-
seits durch ihre Strahlungen, namentlich die a-Strahlen, ionisierend auf die umgebende
Luft einwirken werden. Es könnte scheinen, als ob hierdurch von vornherein eine größere
Zerstreuung für die — Ladungen, also auch ein Überwiegen der + Ionen vorgetäuscht
würde. Dass dieser Einfluß der induzierten Aktivitäten indessen nicht zu einer scheinbaren
Unipolarität Veranlassung geben kann, erkennt man bei der folgenden Weiterführung der
Betrachtung: Ist die Platte + geladen, so gehen die Kraftlinien des Feldes von ihr aus
und enden an den umgebenden Wänden des Hohlraumes, innerhalb dessen sich die geladene
Platte befindet. Die aktiven Zerfallsprodukte wandern diesen Kraftlinien entlang und
setzen sich nun an den Wänden ab. Hier zerfallen sie und senden ihre Strahlungen aus,
von denen wieder die a-Strahlen bei weitem am stärksten ionisierend wirken. Da die
Platte allseitig 5 cm von den Wänden absteht, also in einer Entfernung innerhalb deren
die Reichweite der a-Strahlen bereits erschöpft ist, so hat jedes in den Gasraum hinaus-
tretende a-Partikelehen auch jetzt noch Gelegenheit sich völlig auszuleben, die lonisierung,
welche in der Grube selbst in Folge der sich niederschlagenden Zerfallsprodukte stattfindet,
ist dieselbe, ob die Platte — oder + geladen ist. Ja, man könnte eher daran denken,
daß im zweitbetrachteten Falle der -+ geladenen Platte die Wirkung eher etwas größer
wäre, da in diesem Falle die Zerfallsprodukte Gelegenheit haben, sich auf einer viel größeren
Fläche, der inneren Gesamtoberfläche der Grube auszubreiten als in dem Falle, wo sie sich
auf der Platte versammeln müssen.

3. Nachweis der Bodenatmung.

Vor allem mußte gelegentlich der Registrierungen einmal der Nachweis geliefert
werden, daß an den an den Platten neutralisierten Elektrizitätsmengen wirklich auch die
aus dem Erdboden dringende Luft mit ihren Ionen und Emanationen einen wesent-
lichen Anteil besitzt. Da die Bodenöffnungen ja nach oben hin nicht luftdicht abgeschlossen
werden konnten!), war die Möglichkeit nicht ausgeschlossen, daß Luft der freien Atmo-

1) Es ließen sich freilich Anordnungen angeben, bei denen eine Art Ventil Luft wohl vom Erd-
boden aus nach oben hin an den geladenen Elektroden vorbei treten läßt, aber nicht im umgekehrten
Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 2. Abh. 5

sphäre in diese eindrang und folglich die dieser entsprechenden Zerstreuungswerte registriert
wurden. Zum Teil ist dies namentlich bei sinkendem Barometer auch sicher der Fall.
Um aber abzuschätzen, wie viel bei den registrierten Effekten dieser Wirkung von oben,
wie viel der Wirkung der Bodenluft selbst zukommt, wurden viele Tage lang Aufzeich-
nungen mit beiden Vorzeichen vorgenommen, bei denen die eine oder die andere Öffnung
am Boden durch eine hier eingeleste und ringsum abgedichtete, luftdicht schließende Eisen-
blechplatte von 0,5 mm Dicke abgeschlossen wurde; die erhaltenen Zerstreuungswerte
wurden mit den unmittelbar vorher und nachher ohne diesen Schutz erhaltenen in Ver-
gleich gestellt.

Die Schaltung war dabei eine etwas andere als bei den eigentlichen Zerstreuungs-
messungen: Die Nadel des Quadrantenelektrometers wurde für sich dauernd auf derselben
Spannung erhalten, die beiden Platten wurden allstündlich auf die gleich hohe, davon
unabhängige Anfangsspannung gebracht. Eine Wanderung der Elektrometernadel tritt
also ein, wenn die eine Platte schneller entladen wird, als die andere. Qualitativ ist dann
der Nachweis der Bodenatmung erbracht, wenn eine Drehung der Elektrometernadel von
dem Momente an eintritt, in dem an der einen Seite die Bodenfläche durch Metall luft-
dicht abgedeckt wird. Quantitativ läßt sich der Effekt in derselben Weise bestimmen, wie
bei den übrigen Zerstreuungsmessungen. Auch bei der abgedeckten Seite tritt natürlich
eine allmähliche Entladung ein, und diese Entladung kompensiert eine gleich große an
der nicht abgedeekten Seite, verursacht durch die Ionisation der Luft im Zerstreuungs-
raume und in den übrigen Räumen des Apparates. Die eventuelle Wanderung des Elektro-
meterzeigers ist also lediglich eine Folge der Bodenatmung auf der nicht abgedeckten
Seite, die entstehenden Stundenkurven sind in gleicher Weise auszuwerten, wie die bei den
gewöhnlichen Zerstreuungsmessungen erhaltenen. Nur ist hier keine Korrektion wegen
etwaiger Verluste über die Stützen anzubringen, es ist vielmehr die ganze Stundenkurve
als Wirkung der Bodenatmung anzusehen.

Die Versuchsreihen gestalteten sich daher in folgender Weise:

1. Beide Platten ohne Abschluß der Bodenöffnungen wurden allstündlich mit gleichem
Vorzeichen zur gleichen Potentialdifferenz aufgeladen; beide entluden gleich schnell, denn
der Elektrometerzeiger blieb ruhig stehen; geringe Schwankungen traten nur ein, wenn
etwa auf einer Seite auf kurze Zeit die Isolationsfähigkeit ein wenig geringer war. Schon
ein sehr geringer Isolationsmangel einer Seite bewirkt natürlich bei dieser Schaltung eine
intensive Wanderung des Elektrometerzeigers. :

2. Die linke Seite wurde mit einem Metallabschlusse versehen; die Registrierung
wurde in gleicher Weise wie unter 1. fortgesetzt: Es zeigt sich sofort eine Wanderung
der Elektrometernadel in dem Sinn, daß eine schnellere Entladung der rechten Seite vor-
handen sein muß, also der Seite, an der die Bodenluft noch austreten kann.

Sinne aus dem Luftraume gegen den Erdboden hin. Hierbei würde dann wirklich der Anteil allein
gemessen, welcher den aus dem Boden dringenden Gasmengen zukommt. Wir haben indessen von einem
derartigen Ventilabschluß nach oben hin Abstand genommen, weil man sich dabei allzu weit von den
in der Natur vorliegenden Fällen entfernt hätte und haben den Nachweis lieber in der oben angeführten
Weise geliefert. Bei späteren Versuchen soll der von oben her eindringenden Luft der lonengehalt
dureh Metallgazepfropfen genommen werden.

3, Auch die rechte Seite wurde mit Metallabschluß versehen, sodaß nun für beide
Platten die Zufuhr der Ionen direkt aus dem Erdboden abgeschnitten war. Sofort ist der
Effekt von 2. wieder aufgehoben, der Registrierstreifen zeigt wieder das Bild von 1. Die
Elektrometernadel ändert ihre Stellung nicht mehr, da beide Platten gleichschnell entladen.

4. Auf der linken Seite wurde der Metallabschluß wieder entfernt; die Nadel beginnt
sofort zu wandern, der Registrierstreifen zeigt jedoch das reziproke Bild zu 2.: die Nadel
wandert nun im entgegengesetzten Sinn, da nun die Bodenatmung auf der linken Seite
einsetzt.

5. Der Metallabschluß wurde auch auf der rechten Seite wieder entfernt: Die Nadel
steht ruhig, beide Seiten entladen gleichschnell, wir haben Bodenatmung von gleichem
Betrag auf beiden Seiten.

Damit ist qualitativ gezeigt, daß direkt aus dem Erdboden fertig gebildete Ionen
oder ionenerzeugende Emanationen oder Strahlungen austreten. Man kann durch Über-
decken mit Metall dieses Austreten verhindern. Daß es sich bei dem Versuch nicht etwa
um eine Täuschung infolge einer einseitigen Kapazitätsänderung beim Einlegen der Metall-
platten handelt, wurde einfach durch direkte Nachmessung der Kapazitäten mit und ohne
Metallabschluß bewiesen: Der Metallabschluß am Boden beeinflußte die Gesamtkapazität
nicht in meßbarer Weise.

Als quantitatives Ergebnis aus dieser Versuchsreihe erhielten wir die Tatsache,
daß ein großer Teil der in unmittelbarer Nähe des Erdbodens nachweisbaren Ionen-
mengen entweder direkt fertig gebildet aus den Bodenkapillaren austritt oder den ebenfalls
aus diesem hervortretenden ionisierenden Agentien ihre Entstehung in unmittelbarer Nähe
des Bodens verdanken. Fig. 15—17 geben ein Bild der Wirkung der Bodenatmung und
erläutern zugleich die Auswertung. Fig. 15 zeigt die Tagesaufnahme während beide Platten
allstündlich auf — 60 Volt geladen in gleicher Weise direkt der Bodenatmung ausgesetzt
sind; man sieht, beide werden gleichschnell entladen, der Elektrometerzeiger steht ruhig.
Fig. 16 ist aufgenommen, während die rechte Platte mit Metallabschluß versehen war.
Der Lichtzeiger wandert von der Basislinie weg; dies entspricht einem schnelleren Ent-
laden der linken Platte. Diese Stundenkurven sind auszuwerten. Der Stundenmittelwert
ergibt eine neutralisierte Elektrizitätsmengen von 0,99 E. 8. E., d. h. an der der Boden-
atmung ausgesetzten Seite werden pro Stunde 0,99 E. S. BE. mehr neutralisiert, als an der
gegen die Wirkung der Bodenatmung geschützten Seite. Die Bodenfläche ist ca. !/s qm;
direkt durch Bodenatmung würde also an diesem Versuchstage dem Boden eine Blektrizitäts-
menge entströmen von 7,9 E. S. E. pro Stunde und qm.

Fig. 17 zeigt die folgende Tagesaufnahme, bei der nun beide Seiten mit Metall-
abschluß versehen waren. Es reproduziert sich das Bild von Fig. 15. Auf beiden Seiten
ist der gleiche Effekt; nur ist jetzt eben auf beiden Seiten die Wirkung der Boden-
atmung abgeschirmt.

Als Stundenmittelwert der in dieser Weise angestellten Versuche erhielten wir
0,98 E.S. E. Dieser Wert läßt sich nicht ohne weiteres mit den von uns bei den gewöhn-
lichen Zerstreuungsmessungen erhaltenen Resultaten vergleichen, bei denen die Zerstreuung
einer geladenen Platte in unmittelbarer Nähe des Bodens gemessen wurde, und zwar wegen
der ziemlich bedeutenden Schwankungen in den Tagesmittelwerten. Eine in derselben Zeit
wie diese Bodenatmungsversuche vorgenommene ganztägige Registrierung der Zerstreuung

lieferte nach dem gewöhnlichen Verfahren 1,65 E. S. E. als Stundenmittel. Danach wären
die durch Bodenatmung erhaltenen 0,98 E. S. E. rund 60°) des Gesamtwertes. Zieht man
die sämtlichen freilich nicht zur selben Jahreszeit vorgenommenen Untersuchungen über
die Zerstreuung in der Nähe des Erdbodens zum Vergleich heran, so erhält man für die
gleiche Ionenart einen Stundenmittelwert von 2,09 E. S. E. Dann wären auf Rechnung
der direkten Bodenatmung nur 47° zu setzen. Der Wert von 60°Jo ist aber als der
wahrscheinlichere anzusehen, da er aus Versuchen gefunden ist, die einander zeitlich so
nahe liegen, als es die Versuchsbedingungen überhaupt zuließen. Das würde heißen: 60°Jo
der in unmittelbarer Nähe des Erdbodens zu messenden Ionenmengen sind entweder schon
zum Teil fertig gebildet oder durch ionenerzeugende Agentien durch die Bodenatmung
ans Tageslicht gefördert worden.

Wichtig vor allem ist nun zu entscheiden, welches von den ionisierenden Agentien
durch die Bedeckung der Bodenflächen unserer Gruben tatsächlich abgeschirmt wird; wir
wollen die am Schlusse des $ 1 bereits genannten drei Agentien daraufhin kurz betrachten:

Schon oben S. 28 wurde erwähnt, daß auf das Konto der durchdringenden Strahlung
nur etwa 10 pro cm® und sec. gebildete Ionen zu setzen sind. Durch die nur 0,5 mm
dieken Eisenblechplatten wird außerdem die durchdringende Strahlung nur um einen
geringen Prozentsatz geschwächt. Die pro Raum- und Zeiteinheit sich bildende Ionen-
zahl geht aber, wenn wir die S. 29 berechneten Zahlen zu Grunde legen, durch die
Bodenbedeckung nach dem oben angeführten Ergebnisse um 60—90 zurück. Daraus
folgt, daß es wesentlich die Emanationen, die von den radioaktiven Stoffen in den obersten
Schichten des Erdreichs ausgehende a-Strahlung und Ionen selbst sind, die am Austritte
behindert werden. Aus diesem Ergebnisse ist aber weiter zu schließen, daß es gerade
die eben genannten Agentien sind. welche den Hauptanteil der am Erd-
boden zu beobachtenden Zerstreuung bedingen, daß also tatsächlich eine „Bo-
denatmung“ existiert und als wirksames Agenz in die luftelektrischen Zustände
gestaltend eingreift.

Der absolute Betrag dieser emporquellenden Elektrizitätsmengen ist nun, wie sich
auch experimentell zeigen ließ, stark abhängig von den äußeren Bedingungen, unter denen
der Austritt aus dem Erdreich in die freie Atmosphäre erfolgt. Die Wirkung der obersten
Erdschieht im speziellen soll ım folgenden Kapitel näher beleuchtet werden, ehe über
diesen absoluten Betrag definitive Zahlenangaben gemacht werden.

4. Nachweis der Diaphragmenwirkung von Bodenbedeckungen mit engen
Kapillaren.

Schon oben S. 10 war auf die Wichtigkeit hingewiesen worden, welche in der Natur
die Humus- und Vegetationsdecke bei den hier zu studierenden elektrischen Prozessen
spielen muß. Diese Bedeckungen des meist viel großkörnigeren und lockeren, spalten-
oder hohlraumreicheren Untergrundes müssen mit ihren viel engeren Kanälchen und Kapil-
laren bei der Transpiration der Bodenluft wie ein Diaphragma wirken. Einmal halten
sie die Bodenluft unter sich fest; sie lassen sie nicht unmittelbar und rasch entweichen,
sondern bedingen eine gewiße Stagnation der Erdluft. Dadurch müssen sich sowohl die
gasförmigen Emanationen und ihre Zerfallsprodukte wie aber auch die Ionen selbst

unmittelbar unter oder in dieser Schicht besonders stark anreichern. Alle Prozesse, welche
mit dem Wandern dieser Produkte zusammenhängen, z. B. die reichlichere Adsorption der
negativen Ionen in der Schicht selbst, das Hervortreten der Luft mit einem Überschusse
an positiven Ionen aus ihr heraus, müssen gesteigert erscheinen. Diese „Diaphragmen-
wirkung“, wie wir sie nennen wollen, war von dem einen von uns!) bereits früher an
künstlich ionisierter Luft eingehender studiert worden. Für die Übertragung auf die
natürlichen Vorgänge war aber der Nachweis von Wichtigkeit, daß auch bei der aus dem
Boden selbst entsteigenden Luft diese Wirkung nachweisbar sei. Denn gerade gegen diesen
Punkt richteten sich ja die Angriffe bei dem Versuch, eine auf dieser Übertragung
basierende Arbeitshypothese in die luftelektrische Forschung einzuführen. So bezweifelt
Herr H. Gerdien?) (a. a. 0. S. 655), daß „stark ionisierte Luft aus den Hohlräumen
des Erdbodens in die Atmosphäre dringt“; nach ihm ist es nur Emanation, welche aus
dem Boden in die Atmosphäre übergeht; er fährt fort: „Allein die Anschauung, nach
welcher bei dem Hervordringen von stark ionisierter beziehungsweise emanationshaltiger
Luft aus dem Erdboden ein Überschuß an positiven Ionen in die Atmosphäre
gelangt, rührt von H. Ebert her“. Ihm scheint dieser Vorgang des Nachweises noch
dringend zu bedürfen.

Emanationen oder die strahlenden Zerfallsprodukte derselben liefern immer gleich
viel positive wie negative Ionen. Hätte Herr @erdien Recht, so könnte der in der
Atmosphäre tatsächlich vorhandene Überschuß an freien positiven Ladungen in keiner
Weise mit Vorgängen der Bodenatmung in Zusammenhang stehen. Alsdann dürfte der
Betrag dieses Überschusses sich aber aueh nicht ändern, wenn man an den obersten
Schichten des Bodens irgendwelche Änderungen vornimmt. Wir werden sehen, daß dies
durchaus nicht zutrifft. Gerade jener Überschuß an positiven Ionen erweist sich in hohem
Grade abhängig von der Beschaffenheit der obersten Bodenschicht. Wir sehen, daß wir
hier an das Hauptproblem der atmosphärischen Elektrizität überhaupt rühren: Man kann
auf der einen Seite das elektrische Erdfeld als etwas Gegebenes ansehen; dann ist die Erd-
oberfläche normaler Weise die Kathode des Ionisierungsraumes, an ihr muß sich ein Über-
schuß an positiven Ionen vorfinden. Man kann aber andererseits diesen Überschuß als
das Primäre ansehen und das Feld als Folgeerscheinung desselben; dann müssen Vorgänge,
welche diese freie Raumladung immer wieder regenerieren und dauernd aufrecht erhalten,
auch mitbeteiligt sein bei der Aufrechterhaltung des Feldes überhaupt. Denn findet bereits
an der Erdoberfläche eine Trennung von Ladungen in dem Sinne statt, daß ein Überschuß
an — Ladungen im und am Boden selbst zurückgehalten und der entsprechende Überschuß
an — Ladungen den unteren atmosphärischen Schichten zugeführt wird, so ist mit der
Bildung einer Oberflächenschicht von der Dichte 7 zugleich die Ausbildung eines Gefälles €
nach der bekannten Gleichung

—4ıy=®&
unweigerlich verknüpft.

Herr .@. €. Simpson?) erkennt zwar die Möglichkeit an, daß derartige Prozesse in
der Natur tatsächlich vorkommen (a. a. O. 8. 735), ist aber geneigt, ihnen nur eine ganz
untergeordnete Bedeutung zuzubilligen.

1) Vgl. hierüber die oben S. 6 angegebene Literatur.
2) H. Gerdien, Physikal. Zeitschrift 6, 647, 1905. 3) G. C. Simpson, ebenda 5, 754, 1904.

Wie groß der Einfluß dieses Prozesses ist, darüber können natürlich nur direkte
Messungen entscheiden. Daß er tatsächlich nicht zu vernachlässigen ist, zeigen die
folgenden Versuche.

Unsere Anordnung bot uns in einfacher Weise die Mittel an die Hand, die strittige
Frage zu klären: Von der Kiesmasse, welche den Untergrund unserer Bodenöffnungen
bildete, wurde eine 2cm dicke Schicht abgehoben und durch eine ebenso dicke Schicht
feinen Quarzsandes (Scheuersand oder Sand, wie er in den Laboratorien zu „Sandbädern*
benutzt wird) ersetzt. Vorher war in dem Elster-Geitelschen Apparate!) zu Radioaktivitäts-
bestimmungen von Bodenproben sowie außerdem noch mittels einer anderen Anordnung, in
einer mit Quadrantenelektrometer verbundenen lonisierungskammer mit Sicherheit festge-
stellt worden, daß die gewählte Sandprobe keine Spur eigener Aktivität aufwies.

Die Versuche wurden so angeordnet, daß zunächst nur eine, dann die andere,
schließlich beide Öffnungen abgesandet wurden. Jedesmal wurde mehrere Tage hindurch
registriert und die Werte mit den vorher und nachher ohne Absandung erhaltenen verglichen.

Zweierlei Wirkungen sollten bei der Absandung studiert werden: einmal die Änderung
der Absolutwerte der positiven und negativen Zerstreuung bei Änderung der Austritts-
schicht, zweitens die Änderung der Differenz zwischen positiver und negativer Zer-
streuung, also die größere Beeinflussung der einen Ionenart gegenüber derjenigen der
anderen. Qualitativ wurde der Nachweis einer tatsächlichen solchen Einwirkung der
obersten Bodenschicht in ähnlicher Weise geführt wie bei dem Nachweis der Bodenatmung.
Fig. 18 und 19 erläutern das Verfahren durch die erhaltenen Registrierkurven: Beide
Platten wurden allstündlich zum gleichen Potentiale geladen; die Nadel ist dauernd für
sich geladen; eine Wanderung der Elektrometernadel tritt also nur ein, wenn eine der
beiden Platten schneller entlädt. Zunächst standen beide Platten dem unveränderten Boden
gegenüber. In Fig. 18 ist 11,’ der Anfang, von 11%° bis 5) wurde in dieser Weise regi-
striert; beide Platten zerstreuen gleichschnell, der Elektrometerzeiger zeigt schwach das
» wurde rechts der grobe Kies 2 cm tief abge-
hoben und feiner Sand an seiner Stelle in gleicher Schichtdicke aufgetragen. Die Unter-
brechung war nur kurz, die Registrierung begann unmittelbar darnach wieder, wie die

Bestreben, von der Basis wegzuwandern. 5

Figur zeigt: Der Elektrometerzeiger wandert von da an ständig und zwar nach der Basis
hin, was einer schnelleren Entladung der rechten, also der abgesandeten Seite entspricht.
Die Figur zeigt also zunächst qualitativ, daß eine Erhöhung der Zerstreuung in unmittelbarer
Nähe des Bodens eintritt, sobald man die grobkörnige Kiesschicht durch eine feine Sand-
schicht ersetzt. Daß wirklich lediglich die nene Abdeckungsart die Ursache der Erscheinung
ist, vor allen daß nicht etwa an dieser Stelle des Bodens durch Wegnahme des groben
Kieses dem Austritt der Ionen ein zufällig besserer Weg gewiesen wurde, zeigt Fig. 19,
die die Fortsetzung der Registrierung von Fig. 18 bildet. Der Anfang ist bei 10%, von
97° bis 5, ist in gleicher Weise registriert wie in Fig. 18 von 5°° an, also mit Sand-
abdeckung der rechten Seite. 5}° wurde nun aber auch auf der linken Seite der grobe
Kies herausgenommen und eine Sandschicht aufgelegt. Sofort ist in starkem Maße der
Effekt des schnelleren Entladens der rechten Seite wenn auch nicht ganz aufgehoben, so

doch stark zurückgedrückt und zwar durch ein nun ebenfalls einsetzendes rascheres Ent-

1) J. Elster und H. Geitel, Physikal. Zeitschrift 5, 11 und 321, 1904.

®)

laden der linken Seite. Das Ersetzen der groben Kiesschicht durch eine feine Sandschicht
hat also tatsächlich die Zerstreuung in unmittelbarer Nähe des Bodens erhöht.

Daß in Fig. 19 der Effekt der schnelleren Entladung einer Seite von 5'% nicht
momentan völlig unterdrückt wurde, kann einen doppelten Grund haben: Einmal ist es
möglich, daß bei der verhältnismäßig dünnen Sandschicht, die aufgetragen wurde, die
Schicht auf einer Seite etwas dünner ausfiel als auf der anderen, was dann ein geringes
Wandern des Hlektrometerzeigers bewirken würde, im Sinne einer schnelleren Entladung
der Seite mit der stärkeren Sandschicht.

Zweitens sieht man aber, daß die einzelnen Kurvenäste, die sich von 5,’ an noch
bilden, langsam an Länge abnehmen. Dies hat, wie bereits oben bemerkt, seinen Grund
darin, daß in der Sandschicht eine Anreicherung an radioaktiven Emanationen und ihren
Zerfallsprodukten stattfindet. Der Maximalwert auf der neu abgesandeten Seite ist erst
nach einigen Stunden erreicht; so lange müssen also auch die verbleibenden Restkurven
noch abnehmen.

In klarer Weise zeigt auch Fig. 20 die Diaphragmenwirkung. Die Schaltung ist hier
anders gewählt als bei dem ersten Nachweis und zwar, weil nun ein direkterer Vergleich
der bei verschiedener Bodenbedeckung erhältlichen Zerstreuungswerte auch nach der
quantitativen Seite hin erzielt werden sollte.

Bei Fig. 20 ist die Nadel und das eine Quadrantenpaar dauernd auf + 60 Volt ge-
halten, das zweite Quadrantenpaar mit der angesetzten Platte wird allstündlich auf + 60
Volt geladen. Eine Wanderung des Elektrometerzeigers wird also bewirkt durch die Ent-
ladung der nicht dauernd mit der Batterie verbundenen Platte. Fig. 20 bildet den Schluß
einer längeren Registrierreihe, bei der der Boden mit der oben erwähnten Sandschicht
bedeckt war. In der Fig. 20 sind die Registrierungen zweier aufeinanderfolgender Tage,
die auf demselben Streifen übereinander aufgezeichnet wurden, zu sehen. Von 7.11.
11% an bis 8. UI. 4’ war der Boden mit Sand bedeckt, es bilden sich die großen Stunden-
werte, die für die beiden Tage an denselben Stunden nicht wesentlich voneinander ab-
weichen. 4’ am 8. III. wurde die Registrierung unterbrochen, die Figur zeigt eine Lücke
bis 5,. In dieser Zeit wurde die ganze Anordnung durchgeeicht, es ergaben sich dieselben
Werte wie früher. Darauf wurde nun die Sandschicht entfernt und 5% mit der Registrie-
rung neu begonnen. Die Wirkung ist sofort zu sehen: Die Ordinatenwerte sind auf ca. ?/s
der ursprünglichen Länge verkürzt gegenüber den Werten zur gleichen Stunde am vorher-
gehenden Tage. Da vor Wegnahme der Sandschicht die Stundenwerte an den beiden
Tagen nahezu denselben Wert hatten, so ist die Sandschicht tatsächlich als Ursache der
Vergrößerung der Zerstreuungswerte anzusehen. Der entsprechende Versuch wurde mit
gleichem Erfolg wiederholt, indem nun mit Hilfe der zweiten Platte die entsprechenden
Aufnahmen mit und ohne Sand vorgenommen wurden.

Von diesen beiden Versuchsreihen mißt die erste direkt die Ionenmenge, die an einer
mit Sand bedeekten Bodenfläche mehr ins Freie tritt als an einer mit eimer Kiesschicht
abgeschlossenen. Die zweite vergleicht die in beiden Fällen erhältlichen Absolutwerte.
Ausgedehnte Beobachtungsreihen wurden naturgemäß nur in der zweiten Art angestellt.
Was die quantitativen Ergebnisse betrifft, so ist vorweg zu bemerken, daß die Resultate
beider Versuchsreihen in guter Übereinstimmung stehen. Die Ausmessungen der Fig. 20

ergeben als Stundenmittel für die Zeit, in der an den beiden aufeinanderfolgenden Tagen
mit und ohne Sand registriert worden ist:

Mit Sand: 3,15 E.S. E.
Ohne Sand: 2,07 E.S. E.

Das heißt, durch die Sandabdeckung ist die Zerstreuung im Verhältnis

18
in die Höhe getrieben worden.

Das Mittel aus sämtlichen Stundenwerten aller Versuche bei gleichem Vorzeichen (die
Platte + geladen) und bei Abdeckung mit Sand wurde zu

2,97 E.S. E.
gefunden. -
Das Mittel aus allen Versuchen (Stundenbeobachtungen) ohne Sand ergab
1,96 E. S. E.

Als Mittelwert des Verhältnisses, in dem die Zerstreuung (bei positiv geladener Platte)
durch die Absandung in die Höhe getrieben wurde, erhalten wir also

1.96.::72,97
1: 152

Das in Fig. 20 gegebene Beispiel repräsentiert also zufällig sehr genau das durch-
schnittliche Verhältnis der hervorgerufenen Anderung.

Bildet man das entsprechende Verhältnis für die andere Ionenart (Platte negativ
geladen) so erhält man als Mittel

El,

Auf die Bedeutung des Unterschiedes dieser beiden Verhältnisse kommen wir später
noch zu sprechen.

Die Differenz der absoluten Werte der Ordinaten in Fig. 20 für die Beobachtung
mit und ohne Sand beträgt 1,08 E.S.E. pro Stunde. Das Hauptmittel aus allen Beob-
achtungen bei gleichem (positivem) Vorzeichen der Plattenladung beträgt

1,01 E.S. E.

Die Auswertung der nach Art von Fig. 18 und 19 vorgenommenen Untersuchungen
liefert einen höheren Wert: An der abgesandeten Seite wird eine Blektrizitätsmenge von
1,92 E.S.E. mehr neutralisiert. Da in dieser Weise nur wenige Stichproben gemacht
wurden, während der Wert

1,01 E.S. E.
das Ergebnis einer über lange Zeit erstreckten Registrierung ist, so ist dieser Betrag
unseren weiteren Betrachtungen zu Grunde zu legen.

Der entsprechende Wert für das andere Vorzeichen, die Steigerung der Zerstreuung
der negativen Elektrizität durch die Absandung einer Seite, ist

3,28 — 2,09 = 1,19 E.S. E.

Durch die Sandschicht wurde also in unmittelbarer Nähe des Bodens ein Mehr an
negativen Ionen von 1,01 E.S.E. pro Stunde, ein Mehr an positiven Ionen von 1,19 E.S.E.

in Freiheit gesetzt. Als Verhältnis dieser Mengen erhalten wir 1,01:1,19 = 1:1,18.
Als Mittelwert der bei ungeändertem Boden vorgenommenen Registrierungen erhielten wir:

Für negative Ionen: 1,96 E.S. E.
„ positive » : 2,09 E.S.E.

Dies gibt als Verhältnis der dem ungeänderten (mit Kiesschicht bedeckten) Boden ent-
strömenden Ionenmengen

12 D1R007%

Bildet man das entsprechende Verhältnis der Mittelwerte, die bei abgesandetem Boden
erhalten worden sind, so findet man:

el).

Man sieht also folgendes: Bei kiesbedecktem Boden verlassen Ionenmengen die Erd-
oberfläche, bei denen sich die Zahl der leichter beweglichen zu der der schwerer beweg-
lichen verhält wie

1 : 1,067.

Ersetzt man die grobkörnige oberste Kiesschicht von ca. 2 cm Dicke durch eine fein-
körnige Sandschicht von derselben Dicke, also eine Schicht mit sehr engen Kapillaren, so
steigert sich das Verhältnis auf

1e:E1, 110:
Zweierlei ist hieraus zu schließen:

1. Es ist möglich, das Verhältnis, in dem die dem Boden entquellenden Ionenmengen
beider Arten zu einander stehen, zu beeinflussen durch eine Versuchsanordnung, die ledig-
lich die Ausströmungsbedingungen verändert. Der Unterschied zwischen positiven und
negativen lonenmengen vergrößert sich, wenn man sie zwingt, durch eine Schicht mit
engen Kapillaren hindurchzutreten. Es ist also tatsächlich die Adsorption der Ionen an
den Kapillarwänden als eine der Ursachen dafür anzusehen, daß die Elektrizitätsmengen
bereits mit einem Überschusse an positiven Ionen ins Freie treten. Da bereits eine Sand-
schicht von 2 cm Dicke hinreicht, um das Verhältnis von 1,07 auf 1,11 hinaufzudrücken,
so haben wir offenbar die Adsorption sogar als die Hauptursache der ganzen Erscheinung
anzusehen. Denn das Verhältnis, in dem die Ionen aus dem Boden austreten können,
wenn Vorgänge von der Art der Adsorption wirksam sind, muß sich einem Grenzwerte
nähern, der durch das Verhältnis der Ionenbeweglichkeiten gegeben ist. Das Verhältnis
der Ionenzahlen kann sich steigern bis zum umgekehrten Verhältnis der Ionenbeweglich-
keiten. Dieses letztere ist freilich von der Feuchtigkeit stark abhängig und kann für
Ionen in feuchter Atmosphäre beispielsweise 1,1 werden, also einen Wert erreichen, den
wir oben durch Aufsetzen einer stärker adsorbierenden Sandschicht auf den Boden tatsäch-
lich erreicht haben.

Da wir also einmal nachgewiesen haben, daß Bodenatmung tatsächlich stattfindet,
d. h., daß fertig gebildete Ionen dem Boden entströmen, zweitens daß das Verhältnis, in
dem die Ionen den Boden verlassen, veränderlich ist mit der obersten Bodenschicht, die
die Ionen durchstreichen müssen, so ist die Adsorption der Ionen in den Erdkapillaren als
eine der Ursachen des tatsächlichen Überschusses der positiven Ionen in der Atmosphäre
mit Sicherheit anzusehen.

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 2. Abh.

2. Die Zahlenwerte 1,07 und 1,11 für das Verhältnis der Ionenmengen beider Arten
gestattet auch einen Schluß auf die Bodentiefe, aus der Ionen in die freie Atmosphäre
zu gelangen vermögen. Da dies Verhältnis einen Grenzwert besitzt, da wir bei unbedecktem
Boden!) 1,07 als Verhältnis erhielten und schließlich bereits durch 2 cm Sand dies Ver-
hältnis auf 1,11 erhöhen konnten, so ist zu schließen, daß die Ionen nur aus sehr
geringer Tiefe aus dem Erdboden kommen. Genügte zur Steigerung des Verhält-
nisses von 1,07 auf 1,11 bereits eine Sandschicht von 2,0 cm, so können wir schließen,
daß in erster Annäherung zur Erzeugung des Verhältnisses 1,07, also gewissermaßen zu
einer Steigerung von 1,00 auf 1,07 eine Sandschicht von 3,5 cm Dicke ausgereicht hätte.
Jedenfalls ist eine Sandschicht von wenigen cm Dicke ausreichend zur Erzeugung des Ver-
hältnisses 1,07. Wir wollen nun einmal annehmen, daß nur aus einer Tiefe von 3,5 cm
Ionen an die Erdoberfläche zu dringen vermögen. Welche Ionenmengen müßten dann im
em® Bodenluft ständig erzeugt werden, damit der Ausströmungsprozeß durch Diffusion
ständig aufrecht erhalten werden könnte ?

Aus unseren Beobachtungen (vgl. die Tabellen am Schlusse der Arbeit) ergibt sich, daß
rund 16 E. S. E. pro Stunde und qm an eimer Platte über dem Erdboden neutralisiert
werden. Davon hatten wir ca. 60°), auf direkte Bodenatmung zu rechnen, also 9,6 E.S.R.
In lockerem Sandboden hat man, wie durch die Versuche von Mitscherlich nachgewiesen
ist, ca. 50°/o des Volumens als Bodenluft zu rechnen. Da wir mit einer Schiehtdicke von
3,5 cm Sand rechnen wollen, so müßten also die 9,6 E. S. E. in einer Bodenluftmenge von
17500 cm® gebildet und ständig nachgeliefert werden, d. h. im cm? Bodenluft müßten
in der Sekunde erzeugt werden:

9,0209

3600 - 4,6 - 17500
Ca. 3-10° Ionen müßten im cm? Bodenluft in der Sekunde erzeugt werden, wenn der Aus-
strömungsprozeß aufrecht erhalten werden soll. Das aber ist die Größenordnung, wie sie
durch direkte Messungen mit Bodenluft bereits festgelegt ist. Speziell sei hier hingewiesen
auf eine Arbeit von Herrn L. Endrös, die als Dissertation der K. Technischen Hochschule
gerade erscheint. Herr Endrös hat in unserer Beobachtungshütte, also unmittelbar bei
der Stelle, an der unsere Beobachtungen angestellt sind, Registrierungen der in der Boden-
luft enthaltenen radioaktiven Emanationen vorgenommen. Er findet als Mittelwert für die
Zahl der im cm® Bodenluft in der Sekunde erzeugten Ionen: 306, eine Zahl, die mit
unserem auf durchaus anderem Wege gefundenen Werte 531 in denkbar bester Überein-
stimmung steht.

Die Zahl 331 ist berechnet für den Fall, daß die Austrittsschicht für die Ionen durch
eine Decke von feinem Sand gebildet wird. Vergleichbare Verhältnisse werden wir überall
in der Natur haben; die in Betracht kommende Schichtdicke kann freilich je nach der
Feinheit der Kapillaren etwas schwanken. Jedenfalls sehen wir aber, daß sich an dem
Bodenatmungsprozeß nur die obersten Zentimeter des Bodens beteiligen. Aus
größerer Tiefe als ca. 10 cm werden keine fertig gebildeten Ionen mehr an
die Erdoberfläche, also in die freie Atmosphäre gelangen. Was in größerer

— 331 Ionen.

1) Die Kiesschicht von 2 cm Dicke, die wir abgehoben haben, bestand aus lockerem, ganz grob-
körnigem Gerölle, bei dem wir von einer Kapillarwirkung in unserem Sinn einfach absehen können.

Tiefe an Ionen entsteht, verschwindet wieder durch Wiedervereinigung, Molisierung,
Adsorption, Absorption u. s. w.

Die Versuche scheinen uns noch nach einer anderen Richtung von Bedeutung: Ver-
mag eine dichtere Bodenbedeckung tatsächlich eine Anreicherung von Emanationen und
ihren Produkten herbeizuführen, so muß dies auch mit den aktiven Zerfallsprodukten der-
selben geschehen, die sich ja wie träge positive Ionen verhalten. Alsdann muß aber auch
die von ihnen ausgehende durchdringende Strahlung stärker werden. Alle Prozesse,
welche eine „Bodenatmung“ in dem hier besprochenen Sinne herbeiführen, müssen daher
auch die durchdringende Strahlung an der Erdoberfläche beeinflussen. Dringt die Boden-
luft empor, etwa bei sinkendem Barometerstande oder in Folge starker Bodeninsolation,
so müssen nicht nur die Emanationen selbst, sondern auch ihre Zerfallsprodukte empor-
dringen und sich in den oberen Schichten anreichern. Hierdurch erklärt sich vielleicht
der auffallende Parallelismus im täglichen Gange der aus dem Erdboden empordringenden
Emanationsmengen, wie er hier in München zum ersten Male registriert wurde!), und der
durchdringenden Strahlung, worauf schon Herr A. Gockel?) hingewiesen hat. Nur glauben
wir nicht, daß es die Zerfallsprodukte der in das freie Luftmeer bereits übergetre-
tenen Emanationen sind, welche diesen täglichen Gang bedingen; denn ihre Wirksam-
keit ist dazu zu gering. Nach den Messungen von K. Kurz’) ist die Gesamtwirkung der in
der Luft suspendierten Emanationen und ihrer Zerfallsprodukte im Mittel auf 1—2 Ionen
pro em® und Zeiteinheit einzuschätzen. Erst ein geringer Bruchteil hiervon ist auf Rech-
nung derjenigen durchdringenden Strahlung zu setzen, die von diesen Substanzen ausgeht.
In Betracht kommen eher die in den obersten Schichten des Bodens festgehaltenen Pro-
dukte. Für diese berechneten wir oben die Wirksamkeit zu rund 300 Ionen pro cm°
und sec.; man sieht also, daß wir hier viel wirksamere Agentien haben, und da es wesent-
lich die obersten Schichten sind, welche in Betracht kommen, so ist auch die Absorption
in der Erdsubstanz selbst für die sehr durchdringenden Strahlen nur gering.

5. Die Zerstreuungswerte im Einzelnen und ihre Gesamtmittel.

Tab. 1 und 2 am Schlusse der Arbeit enthalten, wie bereits $. 27 bemerkt, die Auf-
nahmen nach Tagen, Stunden und Vorzeichen der gemessenen Ionenart geordnet. Tab. 1
enthält die Untersuchungen bei ungeändertem Boden, Tab. 2 die bei der Überdeckung des
Bodens mit Sand erhaltenen Resultate. Die eingetragenen Zahlenwerte sind E. S. E. pro
Stunde, die an der geladenen Platte neutralisiert wurden. Die letzte Rubrik enthält die
Tagesmittel, wobei natürlich wie auch bei den Stundenwerten die Verluste durch Isolations-
mängel u. s. w. in Abrechnung gebracht sind.

Es stehen 975 Stundenregistrierungen der positiven lonen und 1250 der negativen
Ionen zur Verfügung, davon sind 1359 bei ungeändertem Boden, die übrigen 866 bei sand-
bedecktem Boden gewonnen.

!) Vgl. H. Ebert, Physikal. Zeitschrift 10, 346, 1909.

2) A. Gockel, Über die durchdringende Strahlung, Arch. des sc. phys. et nat. 27, 619, 1909.

3) Vgl. Radium, Thorium und Aktinium in der Atmosphäre und ihre Bedeutung für die atmo-
sphärische Elektrizität, Habilitationsschrift der Technischen Hochschule München. (Erscheint zur Zeit
in den Berichten der Bayer. Akad. der Wiss. München als Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 1. Abh.)

1. Bei kiesbedecktem (ungeändertem) Boden lieferten
729 Messungen der positiven Ionen als Mittelwert:
2,09 E. S. E. pro Stunde,
630 Messungen der negativen Ionen ergaben:
1,96 E.S. E. pro Stunde.
Bezeichnen wir diese Mittelwerte mit EL bzw. E_, so erhalten wir
Q = Eı — E_ = +0,13 E.S.E. pro Stunde
q= Ex | EZ 1,067.
Eine zweite Zusammenstellung umfaßt die Werte, die an Tagen mit lückenloser

Beobachtung gewonnen wurden; gemeint sind also hierbei Tage, bei denen 24 Stunden-
werte zur Verfügung stehen. In entsprechender Bezeichnung erhalten wir dann

E'ı+ = 220 E.S.E. pro Stunde

Bonn
Oral 0 LASEISHEN A
g=E4.,| EI =1,068.

Auch hier zeigt sich wieder der reale Überschuß der positiven Ionen mit 0,13 bis
0,14 E.S.E. pro Stunde und Plattenfläche, d. h. mit etwas über 1 E.S.E. pro qm Erd-
boden, oder mit einem Verhältnis der beiden Ionenmengen = 1,07.

2. Bei sandbedecktem Boden ergeben sich folgende Mittelwerte in entsprechender
Bezeichnung

E,, = 328 E.S.E. pro Stunde

Bin SIE. SE.
a als, ©
a=E, |IE_—= 110.

Bei Ausschaltung aller Tage, bei denen Lücken in der Tagesregistrierung vorkommen

E,\\ = 3,32 E.S.E. pro Stunde
E = 299 E.S.E „, 5
E,\ —&_ = +033ER.S.E., A
ga=E#H‘ IE" = 1110.

Auch hier wie unter 1. zeigt sich also bei beiden Zusammenfassungen der Über-
schuß der positiven Ionen.

Auf die Bedeutung dieses Überschusses und auf die Tatsache einer Steigerung des
Überschusses von ca. 1E.S.E. pro qm und Stunde auf ca. 2,5 E.S.E. pro qm lediglich
durch Änderung der obersten Bodenschicht, ist an anderer Stelle näher eingegangen
@wgl. S. 40 £f.).

Hier sollen zunächst die Abweichungen der Einzelwerte von den oben gegebenen
Mittelwerten betrachtet werden.

1. Boden mit Kies bedeckt:

a) bei Benutzung sämtlicher Werte:

a) positive Ionen:

Tagesmittel: 2,09 E. S. E.
Größter Tageswert: 2,94; Differenz:
Kleinster & lW54:: 5
Größter Stundenmittelwert: 2,25; x
Kleinster 2 STAU: =
ö) negative Ionen:
Tagesmittel: 1,96 E. S. E.
Größter Tageswert: 2,48; Differenz:
Kleinster E 214305 = :
Größter Stundenmittelwert: 2,22; 5
Kleinster 5 1,61; R
b) bei Benutzung lückenloser Tage:
a) positive Ionen:
Tagesmittel: 2,20 H. S. E.
Größter Tageswert: 2,386; Differenz:
Kleinster “ leo: „
Größter Stundenmittelwert: 2,45; 5
Kleinster e RB; "
ß) negative Ionen:
Tagesmittel: 2,06 E. S. E.
Größter Tageswert: 2,35; Differenz:
Kleinster h E30); r
Größter Stundenmittelwert: 2,41; 3
Kleinster = SlRAE: 3
2, Boden mit Sand bedeckt:
a) bei Benutzung sämtlicher Werte:
a) positive Ionen:
Tagesmittel: 3,28 E. 8. E.
Größter Tageswert: 3,84; Differenz:
Kleinster r #310: R
Größter Stundenmittelwert: 3,42; x
Kleinster r 23,14; A
p) negative Ionen:
Tagesmittel: 2,97 E. S. E.
Größter Tageswert: 3,96; Differenz:
Kleinster 5 3 a5 S
Größter Stundenmittelwert: 3,27; a
Kleinster 22,86; B

+ 0,66

2 — 0,48
+0,25
2 — 0,33

21.0599

: — 0,76
: +0,35
: — 0,59

+ 0,56

:— 0,18
: +0,14
: — 0,14

21220,99

: — 0,45
: +0,30
: — 0,13

b) bei Benutzung lückenloser Tage:
a) positive Ionen:
Tagesmittel: 3,32 E. S. E.
Größter Tageswert: 3,84; Differenz: + 0,52

Kleinster An 3108 5 2 — 0,22
Größter Stundenmittelwert: 3,49; 2 : +0,17
Kleinster 5 83.165; Br 0816

p) negative Ionen:
Tagesmittel: 2,99 E. S. E.
Größter Tageswert: 3,60: Differenz: + 0,61

Kleinster 5 orH3: 5 1046
Größter Stundenmittelwert: 3,29; = : +0,50
Kleinster 2 2,19; 5 : — 0,20

Zweierlei zeigt sich durchweg in diesen Zusammenstellungen:

1. Die Abweichungen vom Tagesmittel sind fast in allen Fällen, bei kiesbedecktem
Boden wie bei sandbedecktem, größer für die negativen Ionen als für die positiven, d.h.
die Schwankungen sind stärker bei der leichter beweglichen Ionenart. Dies gilt sowohl
für die Abweichungen im Laufe des Tages, also für die Tagesschwankung, als auch für
die Abweichungen in der Gesamtzeit der Beobachtung, also für die Schwankung mit der
Jahreszeit. Dies zeigt, daß die Beweglichkeit der Ionen ein maßgebender Faktor bei der
Art und Weise ist, in der sie auf äußere Einwirkungen reagieren.

2. Die Abweichungen im Laufe der einzelnen Tage sind größer als die Abweichungen
im Laufe eines Tages. Das würde sagen, daß wir bei der Bodenatmung mit einem Ant-
worten auf tägliche periodische Einwirkungen der Luftdruckschwankungen von verhältnis-
mäßig geringer Intensität und mit einem Antworten auf intensivere Schwankungen nach
der allgemeinen Wetterlage zu rechnen haben.

Diese Fragen werden klarer beleuchtet, wenn wir versuchen, aus dem vorliegenden
Material Tageskurven für beide Ionenarten zu konstruieren und sie zu vergleichen mit
Tageskurven des Luftdruckes beziehungsweise der Luftdruckschwankung während der
Beobachtungszeit.

6. Der tägliche Gang der Zerstreuung; Sommer- und Wintertypus.

Wie im vorhergehenden Abschnitt bereits angedeutet, sind die Abweichungen der
Tageswerte vom Tagesmittel größer als die der Stundenmittelwerte. Darin liest für die
Bildung von Tageskurven die Forderung einer Trennung des Materials in Winter- und
Sommerbeobachtungen. Das Ergebnis dieser Trennung rechtfertigt dies vollständig, wir
erhalten für Sommer und Winter vollständig verschiedene Tageskurven für jede der beiden
Ionenarten. Die Notwendigkeit einer Trennung in Sommer- und Winterwerte für alle
luftelektrischen Größen zeigte sich auch bei anderen Messungsreihen; so in den ausge-
dehnten Beobachtungen, die Herr A. Daunderer in Bad Aibling angestellt hat!).

1) Vel. A. Daunderer, Über die in den unteren Schiehten der Atmosphäre vorhandene freie elek-
trische Raumladung. Dissertation, Techn. Hochschule, München 1908 und Phys. Zeitschr. 10, 113—118, 1909.

I. Sommerbeobachtungen.

Fig. 21 gibt die Tageskurven für E+, E_, Q= E+ — E_ ud q= Ey |E_,
wenn wir wieder mit #4 die in einer Stunde durch positive Ionen neutralisierte Elek-
trizitätsmenge, mit E_ die den negativen Ionen entsprechende Menge bezeichnen.

Im allgemeinen erkennt man sofort eine ausgesprochene doppelte tägliche Periode
der vier Größen, E}, E_, 0, 9. (Die Kurven für Q und g müssen selbstverständlich
von ähnlicher Form werden, die Maximal- und Minimalstellen müssen an derselben
Stelle liegen.)

Tageskurve der positiven lonen.

Die Kurve für EL zeigt zunächst von Mitternacht an ein Schwanken um eine Hori-
zontale mit einer endgültigen Abwärtsbewegung zwischen 3 und 4. Von da fällt die
Kurve bis zur tiefsten im Laufe des ganzen Tages vorkommenden Minimalsteile zwischen
6° und 7°. Dann beginnt ein ganz allmähliches Ansteisen bis zur Hauptmaximalstelle,

a a to} fe) fe)

3° bis 4%. Nach einem Abfallen zum Abendminimum zwischen 6, und 7% erfolgt wieder

p pP pP pP oO

das Schwanken um das Nachtmaximum, das morgens gegen 4° einen letzten Höhepunkt
oO o’o pP

erreicht.

Eine ausgleichende Kurve zeigt demnach 2 Maximalstellen und 2 Minimalstellen, je
mit einem Zeitunterschied von 12 Stunden und zwar liegen

die Maximalstellen bei 3°”—4!' und 3" —&\),
„ Minimalstelen „ 67 „ 69-7.

Je eine Maximal- und eine Minimalstelle liegen nur 3 Stunden auseinander, so daß
sich also keine Sinuskurve als ausgleichende Kurve konstruieren läßt. Es erfolgt eben der
Abstieg zur Minimalstelle rasch, in ca. 3 Stunden, der Anstieg zur Maximalstelle hin-
gegen langsam, in ca. 9 Stunden. Die tiefste Stelle der Tageskurve, also das Minimum
des Ionenaustritts aus dem Boden, liest kurz nach Sonnenaufgang, die höchste Stelle etwas
nach dem Zeitpunkt der maximalen Temperatur im Lauf des Tages. Auf die Bedeutung
und die Ursachen dieser Eigentümlichkeiten gehen wir ein, wenn wir die übrigen Kurven
betrachtet haben.

Tageskurve der negativen lonen.

Ein Vergleich mit der Kurve für die positiven Ionen zeigt hier sofort die größere
Amplitude der Schwankungen für diese leichter bewegliche Ionenart. Neben Übereinstim-
mungen konstatiert man auch sogleich wesentliche Unterschiede beider Kurven.

Für die negativen Ionen beginnt schon vor Mitternacht em ständiges Sinken, das
ohne Unterbrechung bis zur tiefsten im Laufe des Tages erreichten Stelle führt, der
Minimalstelle zwischen 6%’ und 7%. Dann setzt ein rasches, sehr intensives Ansteigen ein
zur Maximalstelle vormittags zwischen 11} und 12 Uhr. Nachmittags ist ein geringes
Sinken zu konstatieren zur schwachen Minimalstelle zwischen 4’ und 5). Hierauf erfolgt
nochmals ein rasches Ansteigen zu einem Maximum zwischen 7 und 8 Uhr abends; von
da ab ist schon wieder das langsame aber stetige Absinken über Mitternacht hinaus zum
tiefen Morgenminimum zu konstatieren.

Die ausgleichende Kurve zeigt auch hier wieder 2 Hauptmaxima und 2 Haupt-
minima, diesmal jedoch nicht mit einem Zeitunterschied von je 12 Stunden.

Es liegen vielmehr
die Maxima bei 114’ —12” und 7°—8%°,

5 Mina Osten An

Der Anstieg zu den Maximalstellen erfolgt rasch, der Abstieg zu den Minimalstellen
langsam. (Auch der Abstieg zu der Minimalstelle nachmittags 4{° bis 5° ist wohl als
langsam zu bezeichnen; denn es handelt sich nur um ein geringes Sinken der Kurve
innerhalb 4 bis 5 Stunden.)

Jedenfalls also zeigen die Tageskurven für beide Ionenurten wesentliche Unterschiede.
Eine charakteristische Übereinstimmung findet sich eigentlich nur in der tiefsten Minimal-
stelle, die für beide Arten morgens zwischen 6,' und 7° liest, also kurz nach Sonnen-
aufgang; sonst liegen Maximal- und Minimalstellen zu verschiedenen Zeiten. Auffallend
ist vor allem, daß für die positiven Ionen der Anstieg zu den Maximalstellen langsam,
der Abfall zu den Minimalstellen schnell erfolgt, und daß die negativen Ionen das ent-
gegengesetzte Verhalten zeigen.

Tageskurven für @ und g.

Die Eigentümlichkeiten dieser Kurven ergeben sich natürlich aus der Verschiedenheit
der Kurven für E} und E_, zumal aus der verschiedenen Lage der Maximal- und Mini-
malstellen. 2 bzw. 3 Hauptmaximalstellen 44’ —5%', 7% —8!, 3°—45' sind vorhanden und
2 bzw. 3 Hauptminimalstellen 5°—6.', 11'—12{, 7%. Zu beachten ist, daß die Werte
Er,—E_ auch negativ, bzw. die EL/E_ kleiner als 1 werden können, ein Umstand, der

besonders bei der Betrachtung der Winterwerte von Interesse sein wird.

II. Winterbeobachtungen.

Fig. 22 gibt die Tageskurven der Winterbeobachtungen und zwar unter Benutzung
sämtlicher registrierter Werte. Die Kurven sind im gleichen Maßstab gezeichnet wie in
Fig. 21. Daß der absolute Wert der Ordinate um ca. 1E.S.E. höher ist, kommt hier
nicht in Betracht. Der Grund davon liest darin, daß bei den Winterbeobachtungen der
Boden mit der in Abschnitt B. 3 besprochenen Sandschicht versehen war, was eine Er-
höhung der Zerstreuung von der Größe von etwas über 1 E. S. E. pro Stunde bewirkte.
Durch gelegentlich eingestreute Beobachtungen ohne Sandschicht wurde gezeigt, daß die
Winterwerte ohne diese steigernde Wirkung der neuen Abdeckung von gleicher Größe
waren wie die Sommerwerte.

Ein Vergleich der beiden Kurven für EL und E_ mit den entsprechenden Kurven
der Sommerbeobachtung zeigt vor allem die viel größere Ruhe im Gang der Winterwerte.
Einmal sind die Schwankungen der Absolutwerte von viel geringerer Amplitude als im
Sommer. Für die Sommerwerte erhalten wir bei den positiven Ionen einen Minimalwert
der Kurve von 89,3°/o des Mittelwertes, einen Maximalwert von 117,7 °/o: dies entspricht
einer Schwankung von 28,7 °/o des Mittelwertes.

Für die negativen Ionen werden die entsprechenden Zahlen für den Minimalwert
74,7°/o, für den Maximalwert 123,4°/o, für die Schwankung also: 49,7 lo.

Durchaus anders liegen die Verhältnisse im Winter. Der Minimalwert der Kurve
der positiven Ionen beträgt hier 95,5°/o des Mittelwertes, der Maximalwert 104°Jo, die
Schwankung also nur 8,1°/o. Bei den negativen Ionen sind die entsprechenden Zahlen:

Minimalwert: 96,1/o,
Maximalwert: 105,0 0/o,
Schwankung: 8,9%.

Während also im Sommer die mittlere Tagesschwankung der Ionenmengen 39,1 /o
des Stundenmittelwertes beträgt, macht sie im Winter nur noch 8,5°/, aus. Wir können
also sagen, daß im Sommer die mittlere Schwankung der Ionenmengen ca. das Fünffache
der winterlichen Schwankung erreicht.

Zu beachten ist weiter, daß im Sommer die Schwankung der positiven Ionen zu der
der negativen Ionen sich verhält wie 28,4:49,7, also wie 1,0:1,7; im Winter dagegen
verhält sich die Schwankung der schwerer beweglichen Ionenart zu der der leichter be-
weglichen wie 1,0:1,1.

Dies kann einen Anhalt zur Deutung dieser Verhältnisse geben.

Die größere Ruhe im täglichen Gang im Winter macht sich jedoch nicht allein in
der Intensität der Schwankung, sondern sogar in der Zahl der täglichen Hebungen und
Senkungen bemerkbar.

Die Sommerkurven zeigen ohne weiteres eine ausgesprochene doppelte Periode mit
zwei Hauptmaximalstellen und zwei Hauptminimalstellen für beide Ionenarten. Die Winter-
kurven zeigen eine einfache tägliche Periode, also mit einem ausgesprochenen Minimum
und einem Maximum für beide Ionenarten. Bei genauerem Vergleich der Sommer- und
Winterkurven sieht man jedoch die Ähnlichkeit in der Lage der charakteristischen Stellen,
vor allem bei den Winterkurven die Ansätze zu den weiteren nur im Sommer stärker aus-
gebildeten Abweichungen.

Tageskurve der positiven Ionen.

Die Tageskurve zeigt im Winter wieder wie im Sommer von Mitternacht an ein
Schwanken um eine Horizontale bis gegen 4%, dann ein Absinken zum Minimum zwischen
6, und 7%. Während hier im Sommer eine definitive Umkehr stattfindet, geht nun die
Kurve nach einem auch im Sommer zu konstatierenden kurzen Anstieg weiter langsam
abwärts bis zwischen 10!’ und 11.'. Von da an steigt sie zum Nachmittagsmaximum
zwischen 2)’ und 4). Während sich im Sommer dies Maximum zu einem 2. Minimum
absenkt, bleibt im Winter das Maximum durch mehrere Stunden nahezu konstant, um
sich dann langsam gegen Mitternacht hin zu verflachen. Angedeutet ist hier noch einmal
ein geringes Minimum gegen 10), was jedoch wiederum nur dadurch auffällt, daß es in
der Sommerkurve deutlicher ausgeprägt ist. >

Wir sehen also, daß die einfache tägliche Periode je eine nicht sonderlich scharf
ausgeprägte Minimalstelle und Maximalstelle hat. Das Minimum liegt zwischen 9° und 11%,
das Maximum zwischen 2)’ und 5%. Die im Sommer vorhandene Hauptminimalstelle,
6. bis 7, ist auch hier angedeutet; bei der Kurve der „lückenlosen Tage“ liegt der
absolut tiefste Tagespunkt auch tatsächlich an dieser Stelle (vgl. Fig. 23, Kurve 0).

Abh.d. math.-phys. Kl.XXV, 2. Abh. 7

Tageskurve der negativen Ionen.

Wie im Sommer konstatiert man auch im Winter ein bereits vor Mitternacht be-
ginnendes langsames Absinken zum Morgenminimum, das zeitlich allenfalls ein wenig später
liegt als im Sommer, nämlich um 73. Im Gegensatz zum Sommer verläuft dieser Abstieg
ebenso wie der um 7 Uhr beginnende Anstieg zur Hauptmaximalstelle sehr langsam und
stetig. Während im Sommer ein erstes Maximum bereits zwischen 11.’ und 12 Uhr
erreicht ist, und während da nach einem nachmittäglichen Minimum noch ein Abend-
maximum folst, wird im Winter das Haupt-Tagemaximum erst zwischen 2% und 3%
erreicht. Es verläuft dann bereits langsam absinkend über Mitternacht hinaus zum Morgen-
minimum. In der Kurve der lückenlosen Tage (vgl. Fig. 24, Kurve C) ist wieder das im
Sommer deutlicher vorhandene Abendmaximum zwischen 7% und 8} angedeutet.

Eine Übereinstimmung mit den Sommerkurven ist auch darin zu erblicken, daß der
Anstieg von der Minimalstelle zur Maximalstelle rascher erfolgt als der Abstieg zur
Minimalstelle. Es liegt das Minimum bei 7%,

das Maximum bei 2-3).

Tageskurven für Q und g.

Wenn man hier überhaupt noch von einer Periode reden will, so wird man dem
täglichen Gang auch hier eine einfache Periode zuschreiben mit einer Maximalstelle
zwischen 4% und 5° und einer Minimalstelle zwischen 12%. und 1}. Diese beiden Stellen
fallen ungefähr zusammen mit Maximal- und Minimalstellen der entsprechenden Sommer-
kurven; im Sommer ist freilich mit einer deutlicher ausgeprägten doppelten Periode zu
rechnen.

Gerade diese Kurven zeigen weiter auch den wesentlichen Unterschied zwischen dem
Sommer- und dem Wintertypus: die weit größere Ruhe im täglichen Gang im Winter.
Die größere Übereinstimmung der Kurven für E+ und E_ ist vor allem darin ausgedrückt,
daß im Winter Q während des ganzen Tages positiv bzw. q größer als 1 ist. Im Sommer
nimmt Q abwechselnd positive und negative Werte an. Im Winter tritt also im Laufe des
ganzen Tages ein Überschuß von positiven Ionen in die Atmosphäre über.
Etwas modifizierend wirkt wohl bei unserer Versuchsanordnung der Umstand, daß bei
den Winterregistrierungen die oben besprochene Sandschicht wirksam war.

Es soll nun zunächst noch der Zusammenhang zwischen diesen Tageskurven und
dem Luftdruck betrachtet werden.

7. Vergleich mit den Barometerständen und Barometergängen.

+ Ein Zusammenhang zwischen den dem Erdboden entströmenden Ionenmengen und
den Barometerständen und -gängen ist zu erwarten und zwar in dem Sinn, daß bei hohem
Luftdruck geringe Mengen von Ionen und ionenbildenden Emanationen die Erdkapillaren
verlassen, bei geringem Luftdruck größere Mengen. Indessen ist die tatsächlich bestehende
Gesetzmäßigkeit nicht einfach. Der Grund liegt darin, daß nicht der Luftdruck selber
maßgebend zu sein braucht, sondern eher die Änderung des Luftdrucks, also sein Gang.
Und da wir weiter die Änderung in den Ionenmengen als eine Folge der Änderung des

Ba an

Luftdrucks aufzufassen haben, so haben wir auch nicht ein zeitliches Zusammenfallen der
einzelnen reziproken Phasen zu erwarten, sondern eine Phasenverschiebung, die abhängig
ist einmal von der Geschwindigkeit, mit der die Ionenmengen auf die Luftdruckänderungen
zu antworten vermögen, zweitens von der Tiefe der Erdschicht, aus der die Ionen bis zur
Erdoberfläche gelangen!). Die Existenz einer solchen Phasenverschiebung zeigt sich schon
aus folgender Zusammenstellung: Das gesamte Beobachtungsmaterial wurde geordnet nach
dem Gang des Luftdrucks in der Beobachtungszeit, also nach steigendem, horizontal
gehendem, fallendem Barometerstand. Es ergaben sich folgende Stundenmittelwerte:

a) Sommerbeobachtungen:

1. Positive Ionen:

Bei steigendem Luftdruck: 1,772 E.S. E
„ horizontal gehendem „ : 1,734 E.S.E
„. fallendem 5 : 1,746 ES. BE
2. Negative Ionen:
Bei steigendem Luftdruck: 1,661 E.S. E
„ horizontal gehendem „ : 1,630 E.S. E
„ fallendem ® : 1,584 E.S. E
b) Winterbeobachtungen :
1. Positive Ionen:
Bei steigendem Luftdruck: 2,752 E. 8. E.
„ horizontal gehendem „ ORAL NESSSEH:
„ fallendem E : 2,597 E.S.E.
2. Negative Ionen:
Bei steigendem Luftdruck: 2,490 E. 8. E.
„ horizontal gehendem „ : 2,484 E.S. E.
„ Jfallendem ; >48: SH.

Die höheren Werte findet man also beim Mittelbilden bei steigendem Luftdruck, die
geringeren bei fallendem; zwischen beiden liegen die Werte, bei denen der Luftdruck
konstant war. Übt also fallender Luftdruck eine saugende Wirkung auf die Ionen und
Emanationen im Erdboden aus, so müssen diese doch nur mit einer gewissen Trägheit auf
diese Einwirkung von außen zu antworten vermögen. Andernfalls müßte eine in obiger
Weise vorgenommene Mittelbildung die Zahlen gerade in umgekehrter Reihenfolge liefern.
Die Größe der Phasenverschiebung erkennt man aus Fig. 23 und Fig. 24, die den Zu-
sammenhang zwischen Luftdruck und registrierten Ionenmengen anzeigen. Für lückenlose
Beobachtungstage ist aus den Luftdruckregistrierungen eine durchschnittliche Tageskurve
durch Mittelbildung gewonnen. Kurve A in Fig. 23 gibt diese Kurve für die Tage, an
denen positive Ionenmengen, Kurve A in Fig. 24 für die Tage, an denen die negativen
Ionen registriert worden waren. (Es handelt sich hier um die Registrierung der Winter-
werte. Wir geben hier diese Werte als Beispiel, weil bei den komplizierteren Kurven,
.die die Sommerwerte charakterisieren, die Punkte, auf die es uns hier ankommt, weniger

1) Vgl. auch H. Mache, Wiener Ber. Mathem.-naturw. Klasse 114, Abt. IIa, 1377—1388, 1905.
iss

klar hervortreten.) Von Kurve B sei zunächst abgesehen. Kurve C in beiden Figuren, in
geeignetem Maßstab gezeichnet, zeigt den täglichen Gang der registrierten Ionenmengen.
Kurve A gibt also die Luftdruckhöhe an den einzelnen Tagesstunden, Kurve © die gleich-
zeitig gemessene Ionenmenge. Man erkennt sofort, daß ein ursächlicher Zusammenhang
zwischen Luftdruckhöhe und Ionenmenge nicht ersichtlich ist. Es entspricht wohl im
allgemeinen hohem Luftdruck eine geringe Ionenzahl, niederem Luftdruck eine große
Ionenzahl, aber die entsprechenden Maximal- und Minimalstellen ‚fallen zeitlich nicht.
zusammen. Auch eine zeitliche Verschiebung würde uns hier nicht den gesuchten ursäch-
lichen Zusammenhang zeigen können, denn die Maximal- und Minimalstellen des Luft-
drucks liegen zeitlich später als die entsprechenden Minimal- und Maximalstellen der
Ionenmengen. Diese Zeitdifferenz ist andererseits so gering, daß man zu einer Ver-
schiebung von ca. 23 Stunden käme, wollte man die Kurven so zu einander stellen, daß
sie wie Ursache und Wirkung einander zugeordnet erscheinen.

Anders liegen die Verhältnisse, wenn man von der Annahme ausgeht, daß die Ionen-
mengen nicht von der Höhe des Luftdrucks abhängig sind, sondern von der Änderung
des Luftdrucks mit der Zeit, von der Luftdruckschwankung. Die Kurven A sind zu dif-
ferentiieren und dann erst mit den Kurven © zu vergleichen. Die Kurven B sind das
Ergebnis einer graphischen Differentiation der Kurven A; die Ordinaten sind in willkür-
licher Größe gewählt. Wir sehen zweierlei, wenn wir z. B. Fig. 24 ins Auge fassen.

1. Die Kurve der Ionenmengeu ist das Spiegelbild der Kurve für die Luftdruck-
schwankung. Der Maximalstelle der Ionenkurve entspricht eine Minimalstelle der Luft-
druckschwankung, der Minimalstelle der Ionenkurve eine Maximalstelle. Eine kleine-
Schwierigkeit in der Betrachtung liest darin, daß wir im Winter für die Ionenmengen
im wesentlichen eine einfache tägliche Periode haben, die für die im Sommer vorhandene
doppelte Periode charakteristischen weiteren Maximal- und Minimalstellen sind nur eben
angedeutet. Für die Luftdruckhöhe und damit auch für die Luftdruckschwankung
haben wir dagegen eine ausgesprochene doppelte Periode vor uns. Doch entspricht dem:
Hauptmaximum der Ionenmengen das tiefste Minimum der Luftdruckschwankung.

2. Zwischen den einander entsprechenden Maximal- und Minimalstellen beider Kurven
besteht eine zeitliche Differenz, nun aber in dem Sinn, daß ein ursächlicher Zusammenhang
zwischen Luftdruckschwankung und Ionenmenge ersichtlich ist: Das Maximum der Ionen-
mengen folgt dem Minimum der Kurve der Luftdruckschwankung, das Minimum der:
Ionenmengen folgt dem Maximum der Kurve der Luftdruckschwankung. Eine zeitliche.
Verschiebung der einen Kurve gegen die andere um ca. 1!/s Stunden würde die beste Über-
einstimmung der Maximal- und Minimalstellen der Ionenkurve mit den entsprechenden.
Minimal- und Maximalstellen der Kurve der Luftdruckschwankung herbeiführen. Dann.
entspricht stets ein Steigen der einen Kurve einem Fallen der anderen. Wir können
also sagen: Die im Erdboden enthaltenen Emanations- und Ionenmengen vermögen auf
Änderungen der Luftdruckschwankung innerhalb einer Zeit von ca. 1!/s Stunden zu.
reagieren. !)

1) Vgl. auch die Arbeiten von @. Lüdeling, Physikal. Zeitschrift 5, S.447, 1904; H. Mache,.
Wiener Ber. Mathem.-naturw. Klasse 114, Abt. Ha, S. 1377, 1905, und die bei Lüdeling und Mache-
gegebenen Tageskurven; vgl. weiter Gockel, Luftelektrizität S. 43.

Beachtenswert erscheint auch hier wieder ein Unterschied in den beiden lonenarten.
Für die schwerer beweglichen positiven Ionen ist die Übereinstimmung zwischen Ionen-
kurve und Luftdruckkurve nicht so scharf ausgeprägt wie für die negativen Ionen, die
leichter bewegliche Ionenart. Die Übereinstimmung bzw. die Reziprozität der Kurven ist
für beide Ionenarten vorhanden, doch ist das Bild für die leichter beweglichen negativen
Ionen klarer und in Einzelheiten besser übereinstimmend.

8. Vergleich mit anderen meteorologischen Elementen;
Einfluss von Sonnenauf- und -untergang.,

Die Ausführungen im vorausgehenden Abschnitt 7 haben einen gewissen Zusammen-
hang zwischen den dem Erdboden entquellenden Ionenmengen und dem Luftdruckgange
gezeigt. Damit ist einerseits bereits im wesentlichen eine Deutung der in Abschnitt 6
besprochenen Tageskurven und ihrer Eigentümlichkeiten gegeben. Andererseits sieht man
daraus, daß alle meteorologischen und sonstigen Elemente, die den Luftdruckgang beein-
flussen, damit auch indirekt eine Wirkung auf das Aufsteigen der Ionen ausüben müssen.

Die Lage des Morgenminimums zwischen 6% und 7% im Sommer und die Verschiebung
dieser Stelle in den Tag hinein bei den Winterbeobachtungen, auch das Verflachen der
Minimalstelle im Winter hängt offenbar mit dem Aufgang der Sonne zusammen. Die
durch die Insolation des Bodens nach Sonnenaufgang bewirkte Auflockerung der untersten
Luftschichten und damit die Erzeugung einer aufwärts gerichteten Luftbewegung übt eine
saugende Wirkung auf die Bodenluft aus. Das Ansteigen der Ionen beginnt, und zwar
vermögen die leichter beweglichen negativen Ionen dieser saugenden Wirkung rascher zu
folgen als die trägeren positiven Ionen. Daraus resultiert das rasche Ansteigen der Tages-
kurve vom Morgenminimum an für die negativen Ionen, ein langsameres Ansteigen für
die positiven Ionen.

Ist der Höhepunkt erreicht, so tritt für beide Ionenarten ebenfalls wegen ihrer ver-
schiedenen Beweglichkeit das entgegengesetzte Verhalten als beim Anstieg der Kurve ein.
Die saugende Wirkung der aufwärts steigenden Luftströmungen hat aufgehört. Damit
läßt ziemlich rasch auch das Aufsteigen der schwerer beweglichen positiven Ionen nach,
während für die leichter beweglichen negativen Ionen das Nachdringen entsprechender
Mengen erst langsamer aufhört. Daraus resultiert nach dem Überschreiten eines Maximal-
punktes für die positiven Ionen ein rascher Abfall zur Minimalstelle, für die negativen
Ionen ein langsamerer Übergang vom Maximum zum Minimum. Die in Abschnitt 6 be-
sprochenen Eigentümlichkeiten der Tageskurven (vgl. Fig. 21—24) bestätigen dies voll-
kommen. Auch die Lage des Maximums der Ionenmengen einige Zeit nach Erreichung
des höchsten Sonnenstandes im Laufe des Tages, das Verhalten der Kurven gegen Abend
bei und nach Sonnenuntergang und vor allem die verschiedene Kurvenform im Sommer
und Winter finden damit ihre Deutung.

9. Leitfähigkeitsbestimmungen und ihre Beziehung zu den Zerstreuungsmessungen.

Wie schon oben erwähnt, wurden auch eine Reihe von Registrierungen bei so niederen
Spannungen (10 bzw. 8 Volt) vorgenommen, daß in dem Felde zwischen den Platten und
dem Erdboden kein Sättigungsstrom mehr zu Stande kommen konnte, sondern der

Strom die Form der „freien Strömung“ annahm. Bestimmungen des Elektrizitätsaus-
gleiches bei den diesen Ladungen entsprechenden Gefällen von 2 bzw. 1,6 Volt/em hatten
zunächst insofern Interesse, als dabei Strömungen zu Stande kommen mußten, wie sie auch
an der Erdoberfläche in der Form des sog. „normalen lIonenstromes“ tatsächlich bestehen,
denn die entsprechenden Gefälle von 200 bzw. 160 Volt/m stellen Mittelwerte des Potential-
gefälles in unmittelbarer Nähe des Erdbodens in der freien Atmosphäre für unsere Klimate
dar. Hier hat man „Leitfähigkeiten* A bestimmt von der Größenordnung 10-* el. stat.
Einh. für ein -Gefälle von 1 el. stat. Spannungseinheit pro cm Länge des lonenweges.
Es war wichtig zu sehen, ob man bei unseren Registrierungen auf eine ähnliche Größen-
ordnung geführt wird, wenn man abweichend von der bei den Zerstreuungsmessungen ge-
wählten Form des Sättigungsstroms zu jener Form überging, welche dem natürlichen Ionen-
ausgleiche an der Erdoberfläche entspricht.

Diese gelegentlichen Leitfähigkeitsbestimmungen hatten im gegenwärtigen Zusammen-
hange aber noch eine andere Bedeutung:

Bei den Zerstreuungsmessungen hatte sich gezeigt, daß die Luft bereits mit einem
Überschusse an positiven Ionen aus den Erdkapillaren austritt. Diese Tatsache mußte sich
auf indirektem Wege bestätigen lassen auf grund der folgenden Überlegung:

Nach der lonentheorie setzt sich die Leitfähigkeit für die positiven Ionen in der
Weise zusammen, daß

Ar U SB EEE ist;
für die negativen Ionen ist

ME ERBE:
die Gesamtleitfähigkeit ist dann:

as ee (ar oe)

wenn n+, n_ die Zahlen der positiven bzw. negativen Ionen im cm°®, v+, v_. ihre spe-
zifischen Wanderungsgeschwindigkeiten bedeuten und & die Ionenladung in ER. S. E. ist.
Die Zerstreuungsmessungen haben einen Überschuß an + Ionen geliefert in solcher Größe,
daß das Verhältnis der Zahl der positiven Ionen zu der der negativen sich verhält wie
1,07:1,00 =nı:n_. Dies Verhältnis wurde durch eine dünne Sandschicht gesteigert
auf 1,11 :1,00. Das Verhältnis der Wanderungsgeschwindigkeiten der Gasionen schwankt
innerhalb weiter Grenzen, namentlich im Zusammenhange der Schwankungen im Feuchtig-
keitsgehalte der Gase. In der Atmosphäre ist v»_:v = 1,1:1,0 ein Mittelwert, wie er
in feuchter Luft gefunden wird.

Das Verhältnis der gefundenen Ionenzahlen ist also reziprok dem wahrscheinlichen
Verhältnisse der Wanderungsgeschwindigkeiten unter unseren Versuchsbedingungen. Eine
Bestätigung des oben genannten Resultates n+ > n_ kann daher in diesen Versuchen
erblickt werden, wenn sich zeigt, daß 1 = 4_ ist.

Diese Frage wurde in doppelter Weise in Angriff genommen: Zunächst wurde „dif-
ferentiell“ geschaltet. Die Quadrantenpaare und damit die beiden Zerstreuungskörper
(Platten) werden mit den beiden Polen einer kleinen Bornhäuser Batterie verbunden, deren
Mitte an Erde liegt. Die Batterie hat 20 Volt, die eine Platte wird also auf + 10 Volt,
die andere auf — 10 Volt geladen, so daß das Spannungsgefälle zwischen Platten und Erde

2 Volt/em beträgt. Die Nadel des Elektrometers ist dauernd geerdet; ein Abweichen des
Lichtzeigers von der Horizontalen auf dem Registrierstreifen bedeutet also ein rascheres
Entladen des einen Zerstreuungskörpers. Durch eine Wippe kann umgeladen werden zum
Ausgleich von Unsymmetrieen und zum Erkennen von etwaigen geringen Isolationsmängeln.

Da es auf den Strom zwischen Platte und Erde ankommt, so ist zu jeder Tagesauf-
nahme eine Isolationsprobe bei abgenommenen Platten vorzunehmen. Bei diesen Isolations-
bestimmungen zeigte sich durchweg bis auf wenige Ausnahmen (3) ein schnelleres Entladen
des negativ geladenen Teiles. Das Resultat war zu erwarten; denn in den wesentlichen
Teilen der nach Abnahme der Platten verbleibenden Anordnung, Elektrometer nebst den
Zuleitungen, herrscht jedenfalls kein freier Strom, sondern wahrscheinlich unvollständig
gesättigter Strom, vielleicht selbst Sättigungsstrom; denn einzelne entgegengesetzt geladene
Teile und geladene und geerdete Teile stehen einander sehr nahe gegenüber. Die Ionen-
geschwindigkeit mit ihrer ausgleichenden Wirkung tritt zurück, und es macht sich der
Überschuß der positiven Ionen in der Atmosphäre bemerkbar. Nach Anisetzen der Platten
änderte sich das Bild vollkommen. Die Abweichungen des Lichtzeigers von der Horizon-
talen sind nun so gering, daß ein Auswerten der entstehenden Kurven nicht möglich ist.
In einer Reihe von Fällen ist eine Abweichung überhaupt nicht zu konstatieren, bei den
übrigen Beobachtungen ist bald der Ansatz zu einer Abweichung nach links, bald nach
rechts zu bemerken, d. h. ein geringes rascheres Entladen bald der positiv, bald der negativ
geladenen Platte.

Es ist nun zunächst die durch Isolationsproben festgestellte Abweichung der Nadel
bei abgenommenen Platten zu berücksichtigen. Die Ordinatenhöhe der entstandenen Kurven
wurde durch das Verhältnis der Kapazitäten der Apparatur mit und ohne Platten geteilt.
Diese Korrektion wurde dann von der Ordinatenhöhe der eventuell erhaltenen Kurven der
eigentlichen Untersuchungen mit Platten in Abzug gebracht.

Als Resultat von 34 in -dieser Weise durchgeführten Beobachtungsreihen erhalten wir:

6 Reihen, bei denen kein Unterschied im Entladen der positiv und der negativ
geladenen Seite zu konstatieren ist,

14, bei denen anscheinend die positiv geladene Platte etwas schneller entladen wird,

14, bei denen anscheinend die negativ geladene Platte etwas schneller entladen wird.
Es ist also kein wirklicher Unterschied zu konstatieren in der Entladegeschwindigkeit der
positiv geladenen und der negativ geladenen Platte. Die Schwankungen (denn als solche
sind die Abweichungen von der Normallage anzusprechen) verteilen sich gleichmäßig auf
beide Arten von Ladungen.

Zwei in unmittelbarer Nähe des Erdbodens aufgestellte, entgegengesetzt
geladene Platten, in die „freier Strom“ fließt, entladen sich gleichschnell:
Die Leitfähigkeit der Atmosphäre in unmittelbarer Nähe des Erdbodens ist für beide
Elektrizitätsarten gleich groß.

Zu ähnlichen Resultaten sind auch andere Beobachter gelangt. K. Kurz!) wies nach,
daß die bei dem G@erdienschen Apparate durchweg erhaltenen sehr ausgeprägten Uni-
polaritäten nur scheinbare sind, welche zum größten Teile dadurch bedingt sind, daß sich
auf der negativ geladenen Elektrode die festen radioaktiven Zerfallsprodukte aus der durch-

1) K. Kurz, Phys. Zeitschr. 7, 771, 1906 und Dissertation, Gießen 1907.

gesaugten Luft absetzen, ein Umstand, der eine Vergrößerung des zu messenden Effektes
bewirkt, die sich bei den gewählten Apparatdimensionen im obigen Sinne nur dann bemerk-
bar macht, wenn die Innenelektrode negativ, nicht dagegen, wenn sie positiv geladen ist.

Dieses Resultat dürfte für die Erkenntnis der luftelektrischen Strömungserscheinungen
nicht unwichtig sein.

Zur Kontrolle wurden noch Registrierungen nach folgendem Schema durchgeführt:
Die Nadel und das eine Quadrantenpaar werden dauernd geerdet; das zweite Quadranten-
paar und die an dasselbe angeschlossene Platte können abwechselnd positiv und negativ
geladen werden. Beobachtet wird der Ladungsverlust der während einiger Minuten mit der
Spannungsquelle verbundenen, dann aber wieder isoliert stehenden Platte. Als Spannungen
werden abwechselnd + 8 und — 8 Volt verwendet, als Spannungsgefälle also 1,6 Volt/cm.
Auch hier ist natürlich wieder „mit“ und „ohne“ Platte zu arbeiten, da der Strom er-
mittelt werden soll, welcher in den Zerstreuungskörper hineingeht. \

Durch besondere Untersuchungen wurde festgestellt, daß bei so niedrig gewählten
Gefällen in der Tat „freier Strom“ in der Anordnung herrscht. Von Millimeter zu Milli-
meter (also Zeitintervallen von 6 Minuten entsprechend) wurden die Kurvenordinaten mit
dem Glasmaßstabe ausgemessen und mittels der (für diesen Fall der Schaltung natürlich
von der Kurve Fig. 7 abweichenden und besonders ermittelten) Eichkurve in Volt umge-
rechnet und hieraus zunächst der minutliche Voltverlust (der „Strom“) als Funktion der
mittleren, auf der Platte noch vorhandenen Spannungen ermittelt. Die hierbei erhaltenen
„Stromcharakteristiken® zeigen zwar keine große Regelmäßigkeit, und zwar wegen der
unvermeidlichen und hierbei stark ins Gewicht fallenden Messungsfehler, lassen aber doch
die Gültigkeit des Coulombschen Zerstreuungsgesetzes (vgl. oben 8. 4 ff.) erkennen. Mit
Rücksicht auf die Kapazität und die erwähnte Korrektion wegen der Isolationsmängel
ergeben sich als sekundliche Elektrizitätsverluste für das Gefälle von 1,6 Volt/cm

bei positiver Ladung:

3,45 - 10 E.S. E.,
bei negativer Ladung:
3,47 - 10 E.S. E.,
also in der Tat wiederum die gleichen Werte.

Aus den angegebenen Zahlenwerten würde für die gesamte Leitfähigkeit des die Platte

umgebenden Ionisationsraumes folgen:

A = 6,92 - 10: [5%
oder

A——130510
Hätte man zwischen der Platte und der die Ionen liefernden Bodenschicht eine homogene
Verteilung der Stromröhren, so könnte man aus A direkt auf die auf die Einheit (cm?)
des Querschnittes sich beziehende Größe A schließen. Dies ist nicht genau der Fall, da
das Feld inhomogen ist und die Flächendichte an den Rändern der Platten größer ist als
in der Mitte!). Dividiert man also durch die den Strom aufnehmende Plattengröße

1) Indessen zeigte die Ausmessung des Feldes (vgl. oben unter A, 3, ce S. 24), daß die Abweichungen
gering sind.

(20 x 30 = 600 em?), so wird man nur einen mittleren Wert für A erhalten, der aber
wie man sieht, in die Größenordnung der sonst gemessenen Werte hineinfällt.

Auf den Absolutwert der hier gefundenen Leitfähigkeit legen wir natürlich ken
besonderes Gewicht, immerhin ist es bemerkenswert, daß so dicht am Boden ein Wert von
derselben Größenordnung gefunden wird, wie er nach anderen Methoden im freien Luft-
raume konstatiert wurde. Vor allem geht aus diesen Messungen der prinzipielle Unter-
schied zwischen „Leitfähigkeitsbestimmungen“ und „Zerstreuungsmessungen“ hervor.

Auch sonst wurde ja erkannt, daß die Unipolarität in den Leitfähigkeitsbestimmungen
nur eine scheinbare, durch die Apparate vorgetäuschte ist!. Für uns ist es wichtig, daß

ee
die aus 42 = /_ wiederum hervorgehende Unipolarität in der Ionenführungn>n
dagegen tatsächlich eine reale Bedeutung besitzt.

Zusammenfassung.

i. Unter genau definierten Bedingungen wurden an der Trennungs-
schicht zwischen Erdboden und Luftmeer zahlreiche Registrierungen der
luftelektrischen Zerstreuung vorgenommen, wobei die Apparatanordnung
eine einwandfreie Umrechnung auf absolutes Maß gestattete.

2. Durch gelegentlichen luftdichten Abschluß der verwendeten Boden-
öffnungen wurde nachgewiesen, daß an der registrierten Zerstreuung aus
dem Erdboden dringende Emanationen, ihre Zerfallsprodukte und Ionen einen
wesentlichen Anteil haben. i

3. Durch gelegentliches Übersanden der Bodenöffnungen wurde der
Nachweis erbracht, daß die Beschaffenheit der obersten Schichten des Erd-
bodens nicht nur den Gesamtbetrag der am Erdboden überhaupt zu erhal-
tenden Zerstreuungswerte wesentlich bedingt, sondern vor allem auch das
Verhältnis von positiver und negativer Zerstreuung wesentlich zu verschie-
ben vermag, daß also tatsächlich bei der Erhaltung des normalen Über-
schusses an freier positiver Ladung in den untersten Schichten der Atmo-
sphäre ein Prozeß mitbeteiligt ist, den man nicht unpassend als „Boden-
atmung“ bezeichnen kann.

4. Die in der Bodenluft selbst wirksamen Agentien vermögen bei uns
im Mittel ca. 330 Ionen pro cm°® und sec. zu bilden.

5. Als Mittelwert der Zerstreuungen ergeben sich am Beobachtungsorte
im Sommer folgende Werte:

Zerstreuung durch die positiven Ionen:
2,09 E. S. E. pro Stunde,

bei einer Bodenfläche von 30x40 cm? und einer Größe der Zerstreuungs-
‚platte von 20x30 cm?,

2)EVel Re Kurz,.l.c.
Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 2. Abh. 8

Zerstreuung durch die negativen Ionen:
1,96 E. S. E.

Im Winter werden Zahlen von ungefähr gleicher Größe gefunden.

Der Überschuß an positiven Ionen beim Austritt der Ionen und der
Ionen erzeugenden Agentien aus dem Boden beträgt rund 1 E.S.E. pro qm
und Stunde. Dieser Betrag ließ sich durch eine Sandschicht von 2cm Dicke
auf etwa 2,5 E. S. E. pro qm und Stunde steigern.

6. Die Zerstreuungswerte zeigen einen deutlich ausgesprochenen täg-
lichen Gang, bei dem ein „Sommertypus“ von dem „Wintertypus“ zu
unterscheiden ist. Die Tageskurven für beide Ionenarten zeigen neben Über-
einstimmungen auch wesentliche Unterschiede, die sich aus der verschie-
denen Beweglichkeit der beiden lonenarten erklären lassen.

7. Ein Vergleich mit dem Gange des Luftdruckes zeigt, daß ein ursäch-
licher Zusammenhang zwischen Ionenmenge und Luftdruckhöhe nicht zu
konstatieren ist. Dagegen verhalten sich die Tageskurven der Ionen und
der Luftdruckschwankungen wie Bild und Spiegelbild. Es besteht bei uns:
eine Phasenverschiebung von ca. 1!/, Stunden in dem Sinn, daß die Luft-
druckschwankung vorausgeht und als Ursache der Ionenschwankung anzu-
sehen ist.

8. Ein Vergleich mit anderen meteorologischen Elementen zeigt daher
auch, daß Faktoren, die für die Luftdruckschwankungen mitbestimmend sind,
damit mittelbar auch die Ionenschwankungen beeinflussen.

‘9. Registrierungen der Leitfähigkeit zeigen gleiche Leitfähigkeit für
beide Vorzeichen; eine Unipolarität findet hierbei nicht statt. Wegen der
Verschiedenheit der spezifischen Wanderungsgeschwindigkeiten folgt aber
hieraus wiederum die tatsächliche Unipolarität in der Ionendichte selbst
und zwar in einem Verhältnisse, wie es die Zerstreuungsmessungen direkt
ergeben haben. —

Die vorliegende Untersuchung wurde mit Unterstützung der Königlich
Bayerischen Akademie der Wissenschaften zu München aus den Mitteln des.
von der Königlichen Staatsregierung und den beiden Kammern des Landes-
für die wissenschaftlichen Forschungen des Kartells der Deutschen Aka--
demien bewillisten Fonds durchgeführt.

München, Physikalisches Institut der Technischen Hochschule, im Juli 1909.

Tabellen

der registrierten Zerstreuungswerte,

geordnet nach Sommer- und Wintertypus, Tagen und Stunden.

Mable Erste Registrier:
a) Zerstreuung durch die positiven
Nummer g,,| Mn Mt.
des Datum ®8|12 1 1-2 | 9-3 | 3—4 | 4-5 | 5-6 | 6-7 | 7-8 | 8-9 [9-10 |10— 1111 -12
Streifens| =
9 23. IV. + 3,51
9,10 |24. IV.|+ | 2,03 1,51 1,72 1,85 1,97 1,78 1,72 1,65 1,758 | 2,24 | 2,88 3,27
10 25. IV.|+| 2,09 | 1,81 1,76 | 1,52, |1,520 51,45,0, 01,41 1,48 | 1,69 | 2,00 | 23,61 | 3,03
11 OTanvalzıe 1,48 | 1,59 | 1,62 | 1,5%
DV tl 153 1,34 | 1,37 1,48 1,56 1,56 1559 1,62 1,62 | 2,09 2,09 | 2,06
über über über über über über über
12 29. IV.| + | 4,72 | 4,72 4,72 4,72 | 4,72 | 4,72 | 4,72 | 4,55 3,592 102335
14 30. IV. +
AH EIESVzR 7111469281565 1592161578 1,69 | 1,48 | 1,23 | 1,207] 1,45) 1,85402:09% 72519
1ER le NEN | 3,55: | 3,65 | 3,58 ı 3,53 | 3,21 | 3,21 | 3,44 | 3,27 | 3,00 | 2,91 | 2,96
17,18 | 3.V. |+ | 3,03 |-3,37 | 3,72 | 3,39 | 3,00 | 2,77 | 2,45 | 2,29 | 2,33 | 2,45 | 2,58 | 2,77
15 4.V.|-+| 3,94 | 3,18 | 2,91 | 2,64 | 2,64 | 2,77 | 2,50 | 2,13 | 2,64 2,40
19 N 1,90
1920| 6. V. 412,557 172580717293 17.3;00. | 2,93 | 2,61 | 2,26 | 1,90 | 1,72 | 1,65 | 1,41 | 1,30
20,210 ZEV St 1,85 1,81 1,78 1,78 | 1,76 1,56 .| 1,52 1,56 1,72 1,76 1,51
91,22.|:8:V. | 1,37 1,30 11527: 1,27 1,50 | 1,27 1,52 1,90 | 2,26 | 2,45 2,09
22 95V. =. 169 1,51 19% 1,88 1,78 | 1,62 1,54 1,62 1,94 | 1,90 2,03
56 DAmVA hz | 1,62
56,57 [25.v1.|-+| 1,56 | 1,52 | 1,65 | 2,01 | 3,01 | 1,87 | 1,87 | 1,62 | 1,56 | 1,59 | 1,59 | 1,76
57,58 126. V71.| 4 | 1,76 | 1,72 1,76. | 3,84 71,84 | 1,522 | 1.41 1,59 1,597 1,65. 121,609 101462
58,59 127.VI.|+ | 1,69 | 1,81 1,7221 16832121568 I 1,37. | 1,45 [1,80 | 1,80. | 1,90. | 2,01052701
59 28.VI.|+ | 2,09 1,76 1,76 | 1,72 alaejrf 1197; 1,45 1,85
co le.vi.I+ | RR 1,52 | 1,48 | 1,45
60 30.VIL.|-+| 2,55 | 3,38 | 2,50 | 2,29 | 4,09 | 4,09 | 4,09 | 4,09
61 1.VII|+ | | 1,62 | 1,52
61,62 | 2.VIL| + | 2,77 | 2,64 | 2,69 | 2,72 | 2,06 1,85 1,94 | 1,56 | 1,45 | 1,45
62,63 | 3.vıL+| 2,33 | 274 | 2,15 ! 3,03 | 2,50 | 2,50 | 1,94 | 1,90 | 1,69 | 1,69 | 1,62 | 1,48
63, 64 aVIL|+ 2,29 | 2,22 ‚94 | 2,03 | 1,81 | 1,67 | 1,34 | 1,49 1,59 | 1,49 | 1,56 | 1,56
6+ 5-1. 2121101597 2,19 | 2,24 | 2,12 1,51 | | 2,03 1,97 1788,
65 6.VIL.| +| | | 1,59 | 1,45
65,66 | 7.VIIL.|-+ | 1,03 | -2;09 | 2,03 | 1,81 1,81 1,76 ,| 1,62 | 1,69. 1.2.52 51541
66,67 | 8.VIL!+| 2,15 | 2,22 | 2:09 215652 [01.702 21:65 1,48 | 1,45 |.1,52 | 1,782 | 1,762 | 2,12
67,68 | 9.VIl.|+| 1,97 | 2,22 | 1,76 | 2,09 | 2,03 | 2,00 | 1,65 | 1,62 | 1,62 | 1,56 | 2,15 | 1,94
68, 69 l10.vır./-++ | 1,94 | 1,90 | 1,94 | 2,09 | 1,78 | 1,78 | 1,43 | 1,45 | 1,59 | 1,69
69, 70 11.VTL.|-+ | 2,00 | 2,06 | 1,88 | 2,00 | 2,15 | 1,69 1,94 | 1,76 | 1,72 | 1,62 | 1,59 | 1,52
70%.71 |12.VIT.| | 2,61 2,17 2,67 | 2,58 | 2,88 | 2,03 2,00 3,65 3,63 |.2,80 |-2,67 | 2,09
71,72 |ıs.vıL/+| 2,64 | 235 | 226 | 1,62 | 1,97 | 1,88 | 194 | 212 | 2,29 | 2,42 | 2,61 | 2,52
72,73 |14.VII.+ | 2,80 | 2,50 | 2,55 | 3,00 | 2,72 | 2,06 1,62 1,78 1,81 1,85 1,59 1,78
73,74 \15.VIL.J-+ | 2,64 | 212 | 922 | 194 | 1,88 | 1,62 | 1,85 | 1,90 2,00 | 2,22
74,75 \16.VIL.\-+ | 1,88 2,9551[02,37 2,03 1576 11,69 1,81 2,09 1,76 2,09 | 2,19 2,12
75 17.VIL|-+ | 2,06 | 2,57
Stundenmittel bei | | |
Benutzung sämt- | | |
licher Einzelwerte | 2,19 2,25 | 2,17 | 2,17 | 2,09 1,91 ISt/T 1497 1,96 1,91 1,94 | 2,05
Stundenmittel bei | | |
Benutzung der | | |
Tage ohne Lücken | 224 | 2,29 | 223 230 | 2,26 2,00 | 1,87 | 1,99 | 1,89 | 1,99 | 2,05 | 2,03
I I I I l

periode.
Ionen. [Gemessen in E. S. E. pro Stunde. ]

Tages-

| | c oke

| | | < | mittel
|

3,03 | 3,03 | 3,00 | 2309 | 247 | 205 | 212 | 226 | 39
| 72 | 310 | 3,12 | 3,60 | 382 | 344 | 284 | 245 | 2,86
| | 1,86
| 152. | 156 | 156 ı 1,52 | 15a | 148 | 154
224 | 2,72 | 308 | 3,29 | 3,82 | 219 | 3,08 | 3,32 | 339 | 397 | 382° | a6 | 955

2,24 | 2,15 1,94 1,78 1,76 1,81 1,97, 2,00 1,85 1,95

2,35 250 | 23,55 2,40 | 2,35 | 229 | 300 | 402 | 426 | 2,17
3,00 | 296 | 3,54 | 2,09 | 2,06 | 1,88 | 1,85 | 2,08 | 2,19 | 2,38 | 2,55 | 2,84 | 2,85
2,80 |ı 255 | 229 | 212 | 2,03 | 2,03 | 2,06 | 226 | 3,05 | 305 | 3,72 | a16 | 2,7
129135 115050, 1102222 72,33) | 226,2] 202 | 2,59. | #169, || 169, | 1,81. 2,00 2,43
| 2,00 | 206 | 203 |.2,03 |, 2,06-| 2,09 | 1,81 | 1,59 | 1,65. | 178 | 194 | 219 | 1,9
PEI 1R15 72 1515598 122,19,51°9°6121.2:91.. |, 2780, 1,294, ,01°702, | 21,72: | 1941 21:85... 9.14

2,09 | 2,19 216 | 1.947178 | 15792.101,480 91014 1,10 1,27 1,30 1,34 1,72
| | 1,56 | 1,37 | 1,34 1,34 1,41 1,48 1,56 1,59

| | 1,78

2,00 1,62 |. 1,14 |. 1,59 | 1,59 | 1,65. |. 1,94 | 2,09 1,65 1,62 1,62 1,70

1,97 | 20

1) ae | are at lerketa | abe ae Bee kN alfa 1,79
ea ee Ne a | Sr en en ea I ee 1,76
1:76. 2| 21.72. 21:72 | 1.96 .|.°1,96..|| 1.97. | 72,00. |, 2,19; .| 01655. | 2,40, | 224. 9,19 1,92

| 1,82
1,48 1,52 1,56 1,48 1,48 1,48 1,48 1,72 2,26 2,02 2,02 2,40 1,69

| 1,59 | 1,65 | 1,76 | 1,78 | 23,06 | 210 | 245 | 258 | 272 | 201
147 | 159 | 1,59 | 1,52 | 1,56 | 1,52. | 1,65 | 219 | 2,33. | 209 | 1,85 | 2,06 | 1,94
148 | 1,59 | 1,69 | 1,69 | 1,59 | 1,56 | 1,59 | 1,76 | 235 | 245 | 235 | 238 | 201
1265. 21°.1:698 102,192 10.1592. |, 20782 ken | 1:70 8 1:97. .1 or61 0 | °2/925 22:00. | 21:94. 18%;

| 2,02

| 148 | 156 | 165 | 1,78 | 1,72 | 1,78 | 206 | 226 | 206 | 308 | 1,76 | 1,78

1,59 | 1,81 | 1,62 ! 1,68 | 1,68 | 1,34 | 1,65 1,72 | 1,59 | 1,66
1,76 | 1,52 | 1,56 | 1,76 | 1,88 190 | 215 | 235 | 219 | 188 | 1,69 | 1,84
1,59 712°, \.12762 01559 .17814 Elezon 1482 0141 |01,695 12.1065 321.691 151,853 Un1.77,
| | 116515 |£ 1,97&.1111,97.2 1590: | 21,81. )11%1.9038111211,80

1,56 | 1,65 | 1,56 | 145 | 145 | 145 | 1,56 | 1,78 | 2,55 | 288 | 3,08 | 384 | 1,89

194 | 1,76 | 1,69 | 1,59 |°1,59 | 1,69 | 1,81. | 1,78 | 1,85 | 1,78 | 2,33 |°2,45 2,30
2,77 | 240 | 3,58 | 3,58 | 2,12 | 2,03 | 2,00 | 1,97 | 2,58 | 2,33 | 2,67 | 2,45 | 2,38
1,69 | 2,50 | 3,32 | 3,37 | 3,25 | 3,34 | 344 | 3,51 | 224 | 200 | 2,00 | 292 | 2,45
| 200 | 2,19 | 2,26 2.06 | 206 | 176 | 12 | 12 | 215 | 203 | 1,78 | 1,7
2,19 | 2,82 | 341 | 4,06 | 404 | 2,93 | 4,38 | 2,84 | 1,97 | 185 | 1,76 | 1,72 | 2,42

2,062 | 2,15 | 2,34. |,2,45 |, 2,30, | 2,22 | 2,20.,|,2,23) | 2,34. .|\2,28, |,2321 | 2,52) |,.2,20

62
b) Zerstreuung durch
Nummer = ,| Mu. Mt.
des Datuml2%|12-1| 1-2 | 2-3 | 3—4 | 4-5 | 5-6 | 6-7 | 7-8 | 8-9 |9--10 10-1111 12
Streifens S
23 | 2,06 | 222 | 2,12
239241 12092 —) 3,03 | 2,88 | 2,74 | 2,58 | 2,42 | 2,33 | 2,35 | 2,42 | 3,08 | 3,55 | 2,45
25 13.V. | — | 1,56, | 115920 21852
25,26 |14.V. | — | 2,09 1,45 | 2,03 1,85, | 71,852 [71,852 1°0,99 50,897 1,3572 21,380 1,3552 181833
26,27 115. V..| — | 1,38 1,23 1,34 1,23 1,30 1,10 1,14 1,17 1,14 1,30 1,20 1,23
27 116. V.. | —| 1,76 | 1,65 | 1,45 | 1,45 | 1,23 | 1,23 | 1,23 | S19 317193
38 een | 1,03 | 116 | 1,27
98,29 |119.V. |— | 2,74 | 2,69 | 2,50 | 2,42 | 245 | 2,53 | 2,06 | 2,09 | 2,09 | 2,06 | 1,81 1,69
29. |20.v.|—| 334 |3,038 | 3,46 |
al 21.V. | — | 1,81 | 1,88
31, 32 [22. v2 | —179:38771723697912,52 | 2,40 | 2,22 | 2,06..| 1,81... 1,78 #1 1,78: | 1,69
32,33 23.V.|— 203 [2,19 188 11,65 | 162 1141 [145 141 [141 11,56 | 1,37 | 1,45
367 Br.v. | | | 3,96 | 3,96 | 3,96
86,37 28.V.|—| 1,94 | 1,81 | 1,59 | 1,72 | 1,69 | 1,62 | 1,66 | 1,62 | 1,65 1,59 | 1,76
37,38 129: V: | — | 1,69 | 1,78 | 1,76% |. 1:88=101,35%° 1,1762 71,65 | 1,722101:94 241190. 182:1531€2335
38,39 |30.V. |—| 2,47 | 2,09 | 1,94 | 1,97 | 1,97 | 2,58 2,91 | 2,67 | 2,29
39 31.V. |—| 243 | 2,45 | 2,550 | 2,52 | 2,24 | 1,78 || 1,94 |°1,88 | 1,81 1,527 71559 |
40 1.VI.\— | | 2,58
40,41 | 2.V1.|—| 3,00 | 3,12 | 3,06 | 3,10 | 2,88 | 2,45 | 2,29 | 2,55 | 2,70 | 2,26 | 224 | 2,09
41,42 | 3.v1.\—| 2,22 | 1,94 | 2,08 |1,ss | 219 | 1,56 | 162 | 1.90 | 2,26 | 1,62 | 1,76 | 1,65
43 4.Nı.| —| | 1,62 | 1,72 | 1,69
43,44 | 5.VIL.|—| 2,42 | 229 | 2,09 | 2,15 | 1,88 | 1,78 | 1,62 | 1,78 | 1,88 | 1,90 | 2,00 | 1,78
44,45 | 6.VI.|— | 1,90 | 2,29 | 226 | 1,76 | 1,90 | 1,97 | 141 | 1, 1,97. | 130) | 148176
45 : | 7.v2.|—| 1,59 | 1,76 | 1,76 | 1.45 | 1,90 | 2,12 | 1,94 | 1,65
a7 save | 1,37 | 1,52 | 1,52
47,48 | 9.VI.|—| 1,76 | 1,65 | 1,52 | 1,37 | 1,48 | 1,56 | 1,72 | 1,28 | 1,48
48 10.V1.|—| 1,37 | 1,45 | 1,56 | 145 | 1,41 | 1,41 | 1,41 | 1,37 | 1,45
si - |12,.v1| — | |
51,52 |13.v1.)—| 2,38 | 2,02 | 2,388 | 2,33 | 2,22 | 2,15 | 1,98 |-2,15 |'2,22 1,56
52,53 I14.VI.| — | 2,58 | 2,26 | 2,29 |:2.09 [1,88 | 1,90 | 1,88. 11,81 1,81 1,85; | 1,94 | 2,19
53, 53a|15.VI.|— | 1,94 | 1,97 | 2,08 | 1,88 | 1,72 | 1,76 | 1,59 | 1,59 | 1,62 | 1,94 | 2,29 .| 2,45
532° |16.VL.|— | 2,24 | 2,26 | 212-1219 | 1,94 | 1,72 | 1,69 | 1,69 | 1,90 |
Stundenmittel bei |
Benutzung sämt- | | | | |
licher Einzelwerte | 2,14 | 2,09 1,98 | 1,84 | 1,80 | 1,73 | 1,61 | 1,65 | 1,79 | 1,86 | 1,94 | 2,00
Stundenmittel
bei Benutzung der | :
Tage ohne Lücken | 2,07 | 2,00 | 1,95 | 1,84 | 1,77 | 1,70 | 1,47 | 1,55 | 1,62 | 1,95 | 2,16 | 2,28
ec) Differenz und Verhältnis der
Q=E+—E- | | | |
bei Benutzung | | | I
sämtlicher Werte + O5 0,16 +0,19 + 0,383+ 0,29 + 0,18 + 0,16 + 0,32)+ 0,17 + 0,05. + 0,00 +0,05
q=E+/E_ | | | | | | |
bei Benutzung | | | |
sämtlicher Werte | 1,024| 1,076 | 1,095 | 1,180 | 1,161 1,104 | 1,100 | 1,193 | 1,095 ! 1,027 | 1,000 | 1,025
Q=E+—E— | | | |
bei Benutzung der | | |
Tage ohne Lücken + 0,17 + 0,29+ 0,28 + 0,46+ 0,49 + 0,30 + 0,40 + 0,444 0,27+ 0,06 — 0,11 —.0,25
q=E+/E_ | |
bei Benutzung der | | |
Tage ohne Lücken | 1,082, 1,146 | 1,144 | 1,250 | 1,276 | 1,176 | 1,272 | 1,284 | 1,167 | 1,031 | 0,950 | 0,890

die negativen Ionen.

Mt. | | | Mn.
oo Ba 4 na eo Terz ans 921.9 102 10 2 De
| IM air
212 | 229 | 222 | 2,14 | 206 | 240 | 240 | 237 | 2,73 | 329 | 354 | 327 | 248
1,38 | 145 | 148 | 1,65 2,38
156 | 148 | 1,76 | 249 | 2,93 | 2,45 | 2,06 | 1,69 | 1,59. | 1,48 | 1,69 | 1,72 1,84
65 7a nn Ele 1698| 1665 | 152 107 as | 107 W238 1100 1 ss
a a | a || zn az er Al ee ze | 1,30
1,38
1er alerts | EB oz | 224 | 277 | 293 | 293 | 1,68
1,45 | 134 | 123 | 1,23 | 1,59 | 1,59 | 1,30 | 1,48 ‚9 | 233 | 3,05 1,99
78102 101,692.| 1.698 152 1,47 1,56%. 1:56, 1,76 |. 2.0021 .9,04 2 2,108 2,49 1,34
12:190010:2:00° [0 1:81. [21/652 1,9:94 |. 3,972 2:88 |2:19% 07,88, 1,85 17224. 2,16
127 | 148 | 148 | 148 | 1,45 | 1,59 | 1,45 | 1,52 1,56
2,12 | 2,33 | 1,69 | 2,37 | 2,45 | 284 | 296 | 283 | 2,55 | 2,55 | 23,12 | 1,94 | 2,46
1,65 | 185 | 200 | 2.29 | 2,09 | 1,98 | 2,04 | 1,59 | 148 | 1aı | 148 | 1,56 | 1,80
2,37 | 226 | 2,24 | 2,22 | 2,33 | 2,49 | 2,10 | 245 | 2,80 | 2,96 | 308 | 2,98 | 2,21
2,85. | 21,697 01,65: 01,72 1], 1,722, 19,8521102,032 | 2,74. | 3,12% | 3,12. | 42,38 |. 2,50. 2125
| | 2,07
2,00 | 1,69 | 1,65 | 1,59 | 1,52 | 1,37 | 141 | 1,52 | 169 | 1,85 | 2,16 | 2,50 1,31
2,06 | 1,72 | 1,52 | 1,88 | 1,84 | 1,38 | 1,59 | 3,39 | 2,80 ‚2 | 250 | 2,18 | 2,35
148 | 1,48 1,45 1,80
15562 |..1,48210.15592 |.1,485 2 1,522 |.1,48 0156. [0.1388 | 91942 1.2297 |,2,927192:19 1,77
194 2.29% | 1,97 | 1,65 | 1,72 | 2,08 | 2,52 | 2,50 | 255 | 2,38 | 2,33 | 1194. '2/04
62 6 es TB TB als 1450 1,520; 1A 1590162 1,70
1,77
3zan 1,482 [18485 21,018 1715472 7,1598 165621548. [01,522 17715627 7|91,528 | 7,62 1,50
O7 AS 1628 11 eo | 1748, 1,482 | 1,307 |71.072|17:252 0753722 1.1530. 01:50
1,43
| 1,65 | 1,65 | 1,69 | 1,85 | 229 | 288 | 2,93 | 2,77 | 245 | 9224
2193| 2,405 142.19215.2:03|7 1,6521 1.1810 71.835], 2,001 22.12 012,152 2.192,11. 9126071 0.18
394 | 1,90 | 1,69 | 1,62 |. 1,62 | 1,72 | 2,29..| 2,80 | 2,96 | 3,10 | 2,45; | 1,94 | 2,09
2,50. .| 3,297|.1,97 | 2,00 |) 1,52. | 1,52. | 1,62.| 1,48 | 1,08 | 1,85. | 1,65) | 1,94 | 1,84
| 1,97
|
1,937 [21:94 | 1,93 |, 1,96 | 1,95) 203 | 2117) |, 2,22 | 8,00. 2,22 | 2,19) | 2,08% 1,96
|
2:26 1,2012 02:17 2102,13 0 1099999 K 2!38 7 2,21. | .2:33 2 2:3322112,197 122,02, 2:06)
Zerstreuungen durch beide Ionenarten.
|
+0,17 | +0,21 | + 0,27| + 0,24; + 0,18 + 0,04 — 0,10| — 0,13 | — 0,01 | — 0,06 | + 0,01)4+0,17| +0,13
1,088 | 1,109 | 1,140! 1,121) 1,092| 1,020 | 0,954 | 0,942 | 0,995 | 0,964 , 1,004 | 1,082 | 1,067
|
— 0,20 | — 0,09 | + 0,17) + 0,32) + 0,18| + 0,00| — 0,18! — 0,18 | + 0,01 | — 0,10 | + 0,02| +0,30 +0,14
| |
0,911 | 0,960 | 1,079) 1,150) 1,085 | 1,000 | 0,924 | 0,926 | 1,004 | 0,957 | 1,010 | 1,149 1,068

64
Tab. 2. Zweite Registrier
: a) Zerstreuung durch
Nummer = ‚| Mn. | | | | Mt.
des |Datum]2#|12—-1| 1-2 2-3 | 3-4 | 4-5 |5-6 | 6-7 | 7-8 | 8-9 |9- 10 10-1111 12
Blattes H | | | | |
| | |
25 [16.XIL+ | | |
5 mx +| 325 |325 | 321 | 325 | 3,34 | 3,32 | 3,28 | 3,10 | 3,38 | 3,08 | |
13097 05) | |
28 AT + | 2,30 | 2,82
28 12.1. |+| 397 | 344 | 3,55 | 3,58 | 4,02 |
29 14.1.|/+ | | | 2,94 | 3,29
29,30 \15.1. +) 3,55 | 3,44 | 3,44 | 3,41 | 342 | 3,42 | 3,41 | 3,48 | 3,51 | 3,51 | 3,82 | 3,82
30,31 116.1. |+ 3,53 | 3,60 | 3,68 | 3,67 13,74 | 3,84 | 8,77 3,74 | 3,77 | 3,62 | 3,84 | 3,81
sı |17.1/+[3,75 |372 | 360 | 3,58 | 3.48 | 370 | 3,37 | 3,21 | 3,08 | 3,08 |
32 18.1. + | | |
32,83 |19.1. |+| 3,05 | 3,15 | 3,28 | 3,12 | 2,98 | 3,08 | 2,96 |-2,96 | 2,96 | 3,05 | 3,25 | 3,99
33,34 |20.1.|+| 3,33 | 3,44 | 3,37 | 3,15 | 3,46 | 3,00 | 2,98 | 3,12 | 3,10 | 3,10 | 3,03 | 3,03
34,35 121.1. |+| 3,05 | 3,05 | 3,08 | 3,08 | 3,04 | 3,00 | 2,96 | 2,95 | 3,00 | 3,02 | 3,97 | 3,29
35,36 [22.1. +| 3,34 | 3,91 | 3,18 | 3,10 | 3,03 | 2,95 | 2,98 | 2,99 | 2,93 | 2,99 | 3,08 | 3,08
| |
86,37 |23.1. |+| 3,07 | 3,10 | 3,07 | 3,27 | 3,24 | 3,32 | 3,08 ! 3,17 | 3,09 | 3,00 | 3,00 | 2,98
37 24.1. |+| 3,00 | 3,00 | 3,12 | 3,10 | 3,29 | 3,34 | 3,24 | 2,95 | 2,93 | 3,24 | 2,92 |
Stundenmittel bei | | |
Benutzung | | | |
sämtlicher Werte | 3,31 | 3,31 ! 3,32 | 3,30 | 3,37 | 8,30 | 3,20 | 3,22 | 3,17 | 3,17 | 3,14 | 3,26
Stundenmittel bei | | |
Benutzung der | | | | | |
Tage ohne Lücken | 3,28 | 3,29 | 3,30 | 3,26 | 3,97 | 3,28 | 3,16 | 5,20 | 3,19 | 3,19 | 3,33 | 3,33
| | | | | |

b) Zerstreuung durch

38 3.1 |—| | | | l 3,10 | 3,10 | 3,23
38,39 | 26.1. a] 3,25 | 3,10 | 3,82 | 3,41 | 3,00 | 2,96 | 3,05 | 2,98 | 2,98 | 3,07 | 2,83 | 3,08
39,40 |27.1. |—| 3,00 | 3,08 | 3,05 | 8,03 | 2,98 | 2,93° | 2,91 | 3,00 | 2,98 3,93 | 3,03 | 3,12
40,41 |28.1. I- 3,03 | 3,04 | 2,98 | 3,03 | 3,15 | 3,15 | 3,20 | 2,96 | 3,18 | 3,37 | 3,03

41,42 |29.1. |—| 3,04 | 3,15 | 3,21 | 3,32 | 3,34 | 3,32 | 3,28 | 3,24 | 3,53 | 3,85 |. 3,40) 321
42,43 |30.1. |—| 3,27 | 3,27 | 3,26. |-3,24 | 3,24 | 3,12 | 3,32 | 3,18 | 3,39 | 3,34 | 3,32 | 3,41
3 31.1.1 — | 3,24 | 3,37 | 3,26 | 3,28 | 8,34 | 3,53 | 3,44 | 3,26 | 3,24 | 8,29 | 3,102 .3,08
FE | | | | 3,26 | 3,48
Ay HE | | |

45,46 5.11. — | 3,90 | 3,94 | 4,li | 3,97 | 3,92 | 3,87 | 3,73 | 384 | 382 | 384 | 4,01
46,47 | 6.1.1 — | 4,01 | 3,87 | 3,89 |:3,87 | 3,74 | 3,60 | 3,51 | 3,48 | 3,48 | 3,54 |3,65 | 3,77
47 |7.IL.|— | 327 | 3,34 | 3,29 | 3,24 | 3,97 27 | 3,37 | 3,38 | 3,97 | 3,22 | 2,95

49 110.11. | — | 2,84 | 2,77 | 2,69 | 3,05 | 2,81 | 2,77 | 2,58 | 2,67 | 2,67. | 2772.|.2:91 12/52
BO Ra |

50 12. 11. | —| 3,12 | 2,83 | 2,72 | 2,69 | 2,77 | 2,92] 3,12 | 3,01 | 3,00 | 3,10 | 3,05 | 2,96
2 17..|-| | | | | | | | |
52,53 118.1. | — | 2,35 | 2335 | 240 | 2,47 | 245 | 2,42 | 2,33 | 2,42 | 2,35 | 2,47 | 2,53 | 2,61
53,54 19.11. |—| 2,59 | 2,65 | 258 | 2,55 | 234 |252 | 212 | 2,45 | 3,50

5 120.11. —| | | | 2,55 | 2,65 | 2,72
56 je2.11. | — | | | | | 2,74

periode.
die positiven Ionen.

nn nn nn nn nn mm m pn m ———

|
19-1 1-2 | a3 | 3—4 | 4-5 | 5-6 | 6-7 | 7-8 | s-=9 | 9-10 | 10-11) 11-12 en
2,90. 3,08 | 318, | 3,29) || 3,25. | 3,29%, 8,2971
3,17
J
2,80 | 2,93 | 3,00 | 3,12 | 3,09 | 2,98. | 3,01 | 3,08 | 3,12 | 3,08 | 3,05 | 3,31 Sa
3,34 | 329 | 3,44 | 3,32 | 321 | 327 | 32a | 3,34 | 344 | 3,37 | 344 | 8,58 | 3,32
3:63 | 3,63 |. 3.62. |.3,70 |. 3,68. | 3,63::1 3,58: | 3,53% | .3,70. || 3,72: || :8,62 .| 3,51 3,58
3,89 | 404 | 122 | 420 | 410 | 3,97 | 3,91 | 3,82 | 3,86 | 3,84 | 3,80 | 3,88 | 3,84
3,48
3,69 | 3,39 | 327 | 2,96 | 2,89 | 2,91 | 298 | 315
372 | 358 | 348 | 347 | 3,49 | 3,45 | 3,37 | 3,39: | 346 | 3,39 | 321 | 3,34 | 3,97
3,08 | 3ıs | 327 | 324 | 397 | 332 | 324 | 3,15 | 310 | 299 | 3,03 | 3,05 3,17
345 | 329 | 321 | 3,32 | 3,37 | 3,32 | 3,32 | 3,39 | 341 | 3,41 || 3,39 | 3,97 3,21
3,08 | 327 | 334 | 3,37 | 3,34 | 3,39 | 320 | 305 | 3,12 | 3,05 | 305 | 300 | 3,18
293 | 329 | 318 | 3,12 | 3,15 | 324 | 3,15 | 310 | 305 | 2,84 | 283 | 3,12 3,10
3,10
326 | 310 | 342 | 342 | 311 | 3,38 | 3,32 | 3,30 | 332 | 325 | 321 | 3,31 3,28
|

340 | 347 | 347 | 349 | 348 | sar | s,s9 | 3,35 | 338 | 3,33 | 328 | 3,27 3,32

l I

die negativen Ionen.
3,27 | 3,34 | 321 | 3,29 | 3,21 | 3,44 | 3,32 | 318 | 3,00 | 3,18 | 3,08 | 3,09. | 3,20
3,30 | 3,44 | 3,39 | 3,11 | 3,34 | 395 | 384 | 3,10 | 3,14 | 3,00 | 3,08 | 3,05 | 3,12
318 | 315 | 3.11 | 3,10 | 349 | 310 | 2,94 | 2,89 | 2,88 | 2,97 | 3,03
346 | 3,18 | 318 | 321 | 3,29 | 3,28 | 3,34 | 310 | 293 | 2,77 | 2,79 | 2,93 3,12
322 | 315 | 315 | 310 | 310. | 3,10 | 3,16 | 297 | 292 | 283 | 2,95 | 3,19 | 3,20
| 3,89 | 3,84 | 3,94 | 3,88 | 3,63 | 3,49 | 3,37 | 3,31 | 326 | 394 | 3,20: | 3,37 | 3,41
| 3,31
3:58 | sicer | 3472 | 3572 E3i37. | ler 73.70) | 3:65 | 3510337 3,50
3,72 | 3,92 | 3,92 | 3,87 | 3,92 | 3,87 | 3,93 | 404 | 4,19 | 3,97 | 4,01 | 3,94
404 | 3,79 | 3,89. | 3,99 | 3,96 | 3,94 | 3,99 | 4,18 | 419 | 416 | 4,04 | 3,89 | 3,96
3,74 | 3,70 | 3,70-| 3,63 | 3,55 | 350 | 3,48 | 341 | 3,32 | 341 | 3,37 | 3,29 | 3,60
3,26
2,47 | 2,50 | 247 | 2,52 | 2,62 | 2,55 | 2,52
2,75
3,01. | 318 | 3,37 | 339 | 3,48 | 3,46 | 3,97
274 | 2,71 | 2,77 | 283 | 3,03 | 3,07 | 3,12 | 334 | 3,48 | 3,44 | 3,28 3,01
| 944 | 2,05 | 2,58 | 2,49 | 2,59 | 247 | 2,54
2377 | 288 | 283 | 283 | 282 | aaı | aas | 255 | 255 | aa7 | 245 | 245 | 2,58
2,68 | 2,77 | 2,88 | 2,80 | 2,74 | 2,59 9,57
2,80 | 2,98 | 3,05 | 2,98 | 3,08 | 3,10 | 2,96 | 3,00 | 2,98 | 2,92 | 2,83 | 3,71 3,13
2,74 | 3,00 | 331 | 3,32 | 3,12 | 382 | 291 | a9ı | 285 | 384 | 2385 | 385 | 2,82
9

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 2. Abh.

66
en IL L—L—u—
Nummer =, Mn. | Mt. |
des [Datum 2%| 12 —1| 1—2 | 2-3 | 3—4 | 45 | 5—6 | 6-7 | 7-8 | 8-9 |9—10 10111112
Blattes | E | |
56, 57 |23. II. 2,84 | 2,88 | 2,82 | 2,83 | 2,85 | 2,84 | 2,82. | 2,85 | 2,96 | 2,76 | 2,91 | 3,01
57,58 124. II. |— |, 2,58 | 2,72 | 2,50 | 2,24 | 2,35 | 2,09 | 2,24 | 2,22 | 2,70 | 2,34 | 2,67
58 25.11. \— | 2,63 | 2,72 | 2,58 | 2,67 | 2,64 | 2,64 | 2,55 | 2,50 | 2,50 | 2,12 |
59. 186.10. — | | 2,50 | 2,55
59 137.11. |— | 2,69 | 2,73 | 2,77 | 2,85 | 2,80 | 2,67 | 2,67 | 2,50 | 2,35
60 282112 |
60,61 | 1.1IL.\— | 2,83 | 2,61 | 2,65 | 2,74 | 2,61 | 2,45 | 2,15 | 2,12 | 2,53 | 2,29 1,912 E91
61,62 | 2.1I1.|— | 2,74 | 2,77 | 2,80 | 2,83 | 2,74 | 2,40 | 2,83 | 2,72 | 2,74 | 2,83 | 2,74 | 2,48
62,63 | 3.11..| — | 2,85 | 2,96 | 2,91 | 2,69 | 2,69 | 2,61 | 2,58 | 2,77 | 2,69 | 2,69 | 2,74 | 2,91
63,64 | 4.1Il.|— | 2,85 | 2,80 | 2,88 | 2,74 | 2,78 |.2,74 | 2,72 | 2,72 | 2,85 | 2,88 | 3,08 | 3,29
64,65 | 5. II. — | 3,08 | 3,05 | 2,98 | 2,83 | 2,88 | 2,93 | 2,88 | 2,93 | 2,85 | 2,85 | 3,03 | 3,18
65 6.11. — | 2,93 | 2,67 | 2,74 | 2,80 | 2,77 | 2,64 | 2,58 | 2,77 | 2,55 | 2,80 | 3,00 | 3,15
65, 66 | 7. IIL.!— | 3,03 | 3,00 | 3,15 | 3,03 | 2,93 | 2,88 | 2,72 | 2,61 | 2,61 | 2,96 | 3,27 | 3,29
66 8.111.1— | 3,26 | 3,25 | 3,15 | 3,07 | 3,00 | 2,98 | 2,88 | 2,93 | 3,05 | 3,27 | 3,39 3,39
Stundenmittel bei |
Benutzung
sämtlicher Werte | 3,01 | 2,99 | 2,99 | 2,98 | 2,93 | 2,89 | 2,86 | 2,86 | 2,90 | 2,97 | 3,00 | 3,04 |
Stundenmittel bei | | |
Benutzung der |
Tage ohne Lücken | 2,99 | 2,94 | 2,97 | 2,95 | 2,90 | 2,83 | 2,80 | 2,79 | 2,87 | 2,92 | 2,93 | 3,01 |
c) Differenz und Verhältnis der
Q = E+ — E_ | | | | | |
bei Benutzung | | | |
sämtlicher Werte + 0,30 + 0,32 + 0,334 0,32)+ 0,44 + 0,41—+ 0,34-+ 0,36 + 0,27|+ 0,20 + 0,1&+ 0,25
g=E+/E- | | | | | | |
bei Benutzung | | | | | |
sämtlicher Werte 1,110, 1,150} 1,141 | 1,120 | 1,125 | 1,067 1,047 | 1,072

Q=E+ -E—
bei Benutzung der
Tage ohne Lücken

g= E+/E_
bei Benutzung der
Tage ohne Lücken

1,100

+0,29 + 0,35 + 0,33'+ 0,31
| | |

|
|

1,120 |
|
|

1,114 1,106
|
|
|

1,110 | 1,099
|

+0,37, 0,40-+ 0,361 + 0,41
| |

1,128

| |
I

1,140, 1,129 | 1,148
|

1,094
|

1,111

-+ 0,32)+ 0,27 + 0,40. + 0,32)

1,092 | 1,136

1,106

Mt |
| 12-1 | 1-2 ho, salas ı56| 6 7| 78 | 89 | 910 10 1 2 | Teges
| | | mittel
I | !
| &
3.08 | 303 | 305 | 321 | 303 | 23,77 | 202 | ara | 271 | 269 | 272 | 2,69 2,86
2.162 123880102:91210. 2.932 12177. | 2,65: 2,55. 1.9;58% 2.53 9:64. | 2167 |..2,50 2,57
| | | | 2,55
2808|. 2:85 10. 2:96 | 2,942 72.80, | 267. | 2,67. 12:80. | 2727 | 2,72. | a77 | 9,69 2,75
| | 2,67
| 293 | 2,95 | 2,96 | 3,03 | 293 | 2,95 | 3,00 | 300 | 2,77 | 2,64 | 2,98 | 2,96 2,92
3:37 1.354218 3:182153:242 [25.942 1737081 2:67..9:96 | 9:74, | 91695 17 91742 | 79179 2,69
2,83 | 2,96 | 3,04 | 310 | 3,15 | 3,10 | 2383 | 271 | 2,69 | 2,69 | 2,72 | 2,80 2,80
3:038 [3,102 163.212 0301 3.120 122,720 09:74 02:302. 72/83 |73/837711 22:83 2,85
341 | 355 | 3,55 | 3,53 | 352 | 3,27 |-3,05 | 3,29 309m 1.3.27, 3,26 | 3,25 3,11
3.102 | 3,94 |73,942|-2,96 | 2:83 | 280° 361 | :2,85- | 9,7020 Na zal | 9,80' 2a’8g 2,93
3,295 | 3:39 | 3,39°| 3,517 | 3,25 |.3,46 |3j85/l| Nalssın | aigsin || aissW| Dias I wa,88 2,95
3,39. | 3,38 | 3,34 | 3,37 | 3,29 | 3,21.| 3,25 |'3,29 |" 305 | 827° | 3,32 3,27 3,13
3,48 | 3,46 | 3,45 | 3,46 3,21
\
| |
3,19 | 3,24 | 8,27 | 3,24 | 3,20 | 3,14 | 3,11 |: 3,06 | 3,02 | 3,06 | 3,00 | 2,99 2,97
| |
| 3,24 | 3.292 |1.3,2872:3,287:1.3,19141153,09) 12.2,915.4],.2,96 1112,93, | 2,915 ,|.:2,92 2,95 2,99
l

Zerstreuungen durch beide lonenarten.

| | |
| |

+ 0,07 | + 0,16 + 0,15) + 0,18; + 0,21) +0,24 + 0,21 + 0,24 +0,30 + 0,19 )+ 0,21/+0,32| +0,31
1,022 | 1,050 J 1,045 | 1,055 | 1,065 | 1,077 | 1,068| 1,079 | 1,100 | 1,063 | 1,070 | 1,106 1,110

+ 0,16 |+.0,18 | +0,19) + 0,21) +0,29] + 0,38) + 0,48 + 0,39 | + 0,45 | +0,42 | 4 0,56 [+ 0,32 |: + 0,33

N I I |
1,050 | 1,054 | 1,059| 1,064| 1,090 | 1,124| 1,165 | 1,162 | 1,154 | 1,144 | 1,123 1,109 1,110

Inhalt.

Seite
Einleitung 5 ö . 0 5 6 © © 6 5 c e 5 ö B 3
A. Methode und Anordnung . o 6 6 e o 6 6 E B e . 5 7
1. Auswahl und Prinzip der verwendeten Methode S 5 6 6 8 £ i B U
2. Beschreibung der definitiven Anordnung . 5 : 6 ö 6 { 5 6 ß 11
a) Die Plattenanordnung : 5 \ : ö e 5 2 : \ ; A 12
b) Die Ladevorrichtung . : ; 5 : ; 3 5 ® 13
c) Das Elektrometer und die ter 6 i e . ° ä ; 14
3. Eichung der Meßanordnung 5 : ® 5 s { : B Ä : . . 16
a) Empfindlichkeitsbestimmung ® : . ! 0 b : e ; R ö 16
b) Kapazitätsbestimmung ö 19

ec) Ausmessung des Kraftfeldes schen Fan "elädenen Platten uni ihrer Beraten
Umgebung . ö 5 2 £ : 5 ö : 5 24
4. Auswertung der Registrierkurven; die Teolationebeskhnntungen . c . : E 25
B. Beobachtungsergebnisse und Diskussion . 5 e B 0 l { . : . 6 27
l. Zusammenstellung des Gesamtmateriales . - : : 5 ö a 6 5 - 27
2. Diskussion über die vorhandene Stromform R ö . h 5 0 £ 5 6 29
3. Nachweis der Bodenatmung ® ; h 33
4. Nachweis der Diaphragmenwirkung von Bodanbederkungen at engen Kapıllaran - 36
5. Die Zerstreuungswerte im Einzelnen und ihre Gesamtmittel . e . o ER: 43
6. Der tägliche Gang der Zerstreuung; Sommer- und Wintertypus a B 5 ö 3 46
7. Vergleich mit den Barometerständen und den Barometergängen . 50
8. Vergleich mit anderen meteorologischen Elementen; Einfluß von rue und Fntersane 53
9. Leitfähigkeitsbestimmungen und ihre Beziehung zu den Zerstreuungsmessungen . © 55
Zusammenfassung . 5 - 5 Bl s o } : i e 5 c © ö R 57

Tabellen s . 2 R 2 z Ä : . ° e s n a s 9 9 R 59

H-Ebert u. N. Kurz, Registr. dluftelektr: Zerstreuung ws.w. Taf: I.

Fig.3.

Lith. Aust.v. Hab.Köhler „München.

Abh. d.11.Kl.d.K. Ak.dWiss.XXV.Bd.2.Abh.

Mika UM, Fun
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2 IRRE EN)

— —

H.Ebert u.K. Kurz, Registr. d.luftelektr. Zerstreuung w.s.w. Taf. Il.

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eh g EO: Fig.
en Schnitt C-D
[ Schnitt A-B
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Lith.Anst.v. Uub.Köhler „München.

Albh. d. 11. Kl.d.K. Ak.d.Wiss. XXV.Bd.2.Ablı.

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H.Ebert uK. Kurz, Registr. d.luftelektn Zerstreuung us.w.

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Spannungsdiferenz de

Fig.13

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Abh. d. I. Kl.d.K. Ak.d.Wiss.XXV.Bd.2.Abh.

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Fig.19

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Lith.Anst.r Hub.Köhler: „München

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Te

Abhandlungen

der Königlich Bayerischen Akademie der Wissenschaften
Mathematisch-physikalische Klasse
XXV. Band, 3. Abhandlung

Betrachtungen

über die

räumliche Verteilung der Fixsterne

(2. Abhandlung)

H. Seeliger.

Vorgelegt am 6. November 1909.

München 1909
Verlag der Königlich Bayerischen Akademie der Wissenschaften

in Kommission des G. Franz’schen Verlags (J. Roth)

ie fliih aaa ni Av dran 2 ee ı ar

VgEe

aıfsatlaiktentde: Ha zu

RETTET En GeieiehabA.e

Den Zusammenhang, in welchem die räumliche Verteilung der Sterne
mit der scheinbaren steht, habe ich in einer vor 11 Jahren erschienenen
Abhandlung!) auf allgemeineren Grundlagen, als früher benutzt worden sind,
festgestellt. Dieser Zusammenhang ist durch vier Integralformeln gegeben,
welche die Anzahl A, der Sterne von den hellsten bis zu denen von der
Größe m und die mittleren Entfernungen der Sterne in einem festgesetzten
Helligkeitsintervall mit der räumlichen Dichtigkeitsverteilung und der Häufig-
keitsfunktion der Leuchtkräfte verbindet. Eine Diskussion dieser Formeln
führte zu einigen allgemeineren Sätzen und die Art ihrer Verwendung wurde
unter gewissen Annahmen durchgeführt. Diese Annahmen waren ziemlich will-
kürlich, da die zu Grunde liegenden empirischen Daten nicht in erforderlicher
Sicherheit und Vollständigkeit zu beschaffen waren.

Die in I begonnenen Untersuchungen sollen nun weitergeführt werden.
Es wird dies insofern auf breiterer Basis geschehen, als die Grundgleichungen
für die allgemeinsten Formen, die man für die Häufigkeitsfunktion $ der
Leuchtkräfte annehmen kann, aufgestellt werden und auch die weiteren Aus-
führungen immer und nicht bloß anhangsweise, wie in I, mit Berücksichtigung
etwaiger im Weltraum stattfindenden Absorptionen des Sternlichts geschehen.
In einer anderen Richtung dagegen soll die zahlenmäßige Anwendung eine
gewisse Beschränkung erhalten. Während in I die räumliche Dichtigkeit als
Funktion der Entfernung und der galaktischen Breite angesehen wurde, soll
sie hier nur als von der Entfernung abhängig betrachtet werden. Dadurch
wird selbstverständlich die Abweichung von den tatsächlichen Verhältnissen
vergrößert, aber die empirischen Daten, die in den letzten 11 Jahren sich
nicht bedeutend genug vermehrt haben, um das allgemeinere Problem von
neuem verfolgen zu können, werden zu Aussagen von erheblich größerer Zu-
verlässigkeit bei der genannten, viel weitergehenden, Vereinfachung zusammen-

1) Betrachtungen über die räumliche Verteilung der Fixsterne. Abhandl. der K. Bayer. Akademie
d. Wiss., II. Klasse, XIX. Bd. München 1898. Diese Abhandlung wird im folgenden mit I bezeichnet.
11

gefaßt. Was die Funktion » betrifft, so erlauben die zahlreichen Parallaxen-
bestimmungen an den uns nächsten Sternen der letzten Jahre wenigstens
gewisse Mutmaßungen über ihren Verlauf aufzustellen und so die früheren, ganz.
willkürlichen Annahmen durch voraussichtlich bessere zu ersetzen. Es kann
gezeigt werden, daß unter gewissen plausibeln Voraussetzungen die Kenntnis
des Verlaufs von p nur in einem Bereiche nötig ist, der von den direkten
Parallaxenbestimmungen, wie sie jetzt ausgeführt werden, umspannt werden
kann, um sowohl die Zahlen A, als auch die mittleren Parallaxen bis zu
Sternen von ungefähr der 17. Größe darzustellen. Damit ist in absehbarer
Zeit eine wesentliche Förderung des Problems der räumlichen Verteilung der
Sterne möglich durch die Untersuchung möglichst vieler Sterne auf wirklich
meßbare Parallaxen.

Neue Schwierigkeiten entstehen aber durch Berücksichtigung merkbarer
Absorptionen des Sternlichts, deren Vorhandensein kaum geleugnet werden
kann. In den Ausdrücken für die Sternanzahlen A, erscheint die Absorption
untrennbar verbunden mit der räumlichen Dichtigkeit in der Sternverteilung.
Erst die Heranziehung der mittleren Parallaxen für Sterne verschiedener Hellig-
keit ergibt die Möglichkeit einer Trennung beider. Für schwächere Sterne
sind aber solche Parallaxen, wenigstens nach den bestehenden Methoden, wegen
ihrer Kleinheit nicht direkt meßbar und man ist zu Benutzung von hypothe-
tischen Parallaxenwerten gezwungen, deren Sicherheit sich gegenwärtig kaum
genügend beurteilen läßt. Dazu kommt noch, daß die Anzahlen A, nur für
m< 9.2 und auch hier nur für den nördlichen Himmel hinreichend genau
bekannt sind. Die genauere Ermittlung dieser Zahlen für größere m bietet.
immer noch erhebliche Schwierigkeiten dar. Diese werden sich aber voraus-
sichtlich in allernächster Zeit wesentlich verringern, da die Festlegung der photo-
metrischen und photographischen Helligkeiten genügend vieler und schwacher
Sterne von verschiedenen Seiten in Angriff genommen ist und die betreffenden
Arbeiten guten Erfolg versprechen. Ist erst diese Aufgabe gelöst, dann wird
eine bessere Ermittlung der A, bis zu Werten von m = 14 oder 15 durchgeführt
werden können und alle Betrachtungen über die räumliche Verteilung der
Sterne werden auf mehr gesicherter Grundlage ruhen.

Unter den gegenwärtigen Verhältnissen muß man sich begnügen, die Be-
ziehungen, die zwischen den Zahlen A,, den Parallaxenwerten, der Funktion g,
der Absorption und der räumlichen Sternfülle bestehen, möglichst klarzustellen
und zu durchschauen und dazu sollen die vorliegenden Untersuchungen einen.
Beitrag liefern. Der wesentliche Inhalt der folgenden Betrachtungen wird sein:

Art. 1. Aufstellung und Diskussion der Grundformeln in möglichst allge-
meiner Form.

Art.2. Kurze Darlegung der ganzen Fragestellung.

Art. 3. Die empirischen Daten in Bezug auf die Funktion y.

Art. 4. Die empirischen Daten in Bezug auf die Sternanzahlen A,.

Art.5. Die Darstellung der Anzahlen A, durch die Formeln.

Art. 6. Die Darstellung der mittleren Parallaxen durch die Formeln und

die Abhängigkeit dieser Darstellung von der Absorption.
Art. 7. Bemerkungen über das Vorhandensein einer merkbaren Absorption.
Schließlich sei noch bemerkt, daß eine Mitteilung der Hauptresultate
dieser Untersuchung in den Astronomischen Nachrichten, Nr. 4359, Bd. 182
erschienen ist.

Als Einheit der Entfernung werde im folgenden stets die „Siriusweite“
gewählt; das ist die Entfernung eines Sternes mit der Parallaxe 0'2. Der
Raum, der durch die sichtbaren Sterne erfüllt ist, sei durch zwei Flächen
begrenzt. Die äußere sei durch die Entfernung r,, die innere durch r, definiert,
wo r, und r, als Funktionen beliebiger Polarkoordinaten gegeben seien. In I
wurden die Bedingungen näher erörtert, unter denen r,— 0 gesetzt werden
darf. Diese Bedingungen sollen hier als erfüllt angesehen werden. Ferner
soll A, die Anzahl der Sterne, von den hellsten bis zur Größe m, bezeichnen,
welche auf einem Flächenstück » des Himmels zu stehen scheinen. Zunächst
soll » sehr klein sein, später wird es den ganzen Himmel umfassen.

Denkt man sich nun alle Sterne, die in der Entfernung r in einem Raum-
element dr liegen, dessen Projektion das erwähnte » ist, in die Entfernung 1
versetzt, so werden sie die scheinbare Helligkeit © — ich habe diese Größe
in I absolute Leuchtkraft genannt — aufweisen. Diese werden nach Maß-
gabe einer Häufigkeitsfunktion p(@) verteilt sein, so daß die Anzahl der Sterne
im Volumelement dr, deren Leuchtkraft zwischen © und © + di liegt,

D-. gy(i)- drdi
ist. D ist danach die Anzahl aller Sterne in der Volumeinheit. Über p(i)
läßt sich a priori nichts aussagen, da bekanntlich solche Verteilungsfunktionen
alle möglichen Formen haben können. Zur Wahrung genügender Allgemein-
heit wird man annehmen müssen, daß ö alle Werte von Null bis zu einem
gewissen endlichen Maximalwert H haben kann. Man muß sich dann (i)
so bestimmt denken, daß

[rod= 1

ist. Im allgemeinen wird sowohl y als auch H von den Polarkoordinaten des
betrachteten Himmelsteils und von der Entfernung r abhängen.

Für ein bestimmtes r wird also y= (if) eine Kurve darstellen, deren
Verlauf für positive y und ö definiert ist. g(H) wird also einen positiven Wert,
der auch Null sein kann, darstellen. Mit fortschreitender Zeit wird sich diese
Kurve ändern und zwar so, daß sich jeder Punkt derselben parallel zur Achse
der i verschieben wird und zwar, da im Durchschnitt wohl nur eine fort-
dauernde Abkühlung der Sterne zu erwarten ist, im Sinne kleiner werdender 2.
Man kann manches dafür anführen, daß mit fortschreitender Zeit die Kurve
an ihrem Ende, d.h. in der Nähe von <= JH, einen steileren Abfall erhalten
wird. Sicherlich ist aber kein Grund vorhanden anzunehmen, daß etwa
p'(H)=0 und (0) = 0 sein müßte. Man kann nun selbstverständlich an
einen solchen Diskontinuitätsfaktor anbringen, daß man 7 = » annehmen dürfte,
wodurch sich alle Formeln wesentlich vereinfachen würden. Alle Diskussionen
und besonders alle numerischen Anwendungen würden aber dadurch so schwer-
fällig werden, daß man auf dieses Mittel verzichten wird. Man könnte auch
von der Bemerkung ausgehen, daß „(i£) doch rein empirisch und damit nur
angenähert bestimmt werden kann. Dann wäre eine Darstellung von p(%)
durch eine überall stetige Funktion, die für > H überaus kleine ÖOrdinaten
hätte, möglich. Aber auch diese Darstellung wäre im allgemeinen nicht zu
empfehlen, da sie sich oft praktisch schwierig gestalten würde, auch eine
Abschätzung der begangenen Ungenauigkeiten mit Umständlichkeiten verknüpft
wäre. Jedenfalls ist es am besten, die Entwicklungen von Anfang an nicht
mehr zu spezialisieren, als unbedingt nötig ist.

Es soll nun gleich auf eine etwaige Absorption des Sternlichtes Rücksicht
genommen werden. Wie auch eine solche Absorption zustande kommen mag,
sie wird dadurch berücksichtigt, daß ein Stern von der Leuchtkraft ; in der

Entfernung r nicht die scheinbare Helligkeit % — 3 sondern
iy(r
h= a ) (1)

haben wird, wo w zunächst eine beliebige Funktion ist, die auch von der
Richtung, in der der Himmelsteil » liegt, abhängen kann.

Die Anzahl A(dr) der Sterne, welche auf w stehen, die Entfernung r
und die Leuchtkraft ö haben, wird demnach sein:

A(dr) = Dyfi r) didr.

Setzt man dr = wr?’dr, so wird
hr
A(dt) = wD —— es p (E, „> n) drdh
die Anzahl der Sterne sein, deren Entfernung zwischen r und r+dr und deren
Helligkeit zwischen h und A+dh liegt. Die Anzahl A, (dr) aller dieser Sterne
von den hellsten bis zu denen der Helligkeit h,, die der Größe m entspricht,

wird so:
rn

Un Dre vo)

4A, ergibt sich dann:

AR =o|,; zart "a r)ah, (Ia)

wo in Bezug auf alle r zu integrieren ist, für welche

Zum) EN
Ye

Besonders einfach läßt sich die letzte Formel schreiben, wenn Anm

eine stets abnehmende Funktion von r ist. Dann hat man offenbar die beiden
Fälle r, = o zu unterscheiden, wenn o aus der Gleichung bestimmt wird:
H (6) w(o
EI), (2)
Es ergibt sich auf diese Weise:
o H
A„=v|Drdr | y@ar)de; n>o
a

u) (Ib)

H
DR » [Dr dr panda: rı n<o

r2
70)

Üben

In gleicher Weise kann man die mittlere Entfernung o,,, aller Sterne,
die zwischen den Größen m und m, < m liegen, erhalten:

mA, A) ee ee ne

r2 r2

rn Z— I
To) pe)

worin das erste bzw. das zweite Integral über alle r zu erstrecken ist, welche
den Bedingungen genügen:
H GRID Shen io (r) Sr
r Y

Führt man statt g,„, die mittleren Parallaxen ,,,, ein, so wird:

Zum (An — An) = o|[ Dr infos Da Dee (la)

G TG)
Bei monotoner Abnahme der Funktion —Z kann man diese Formel
schreiben:
mm (An — An) = =e[Dr ir awnda—a |Drar | Nds, (WM
m in

wobei neben (2) noch die Gleichung

H(c) v(o) N

2 m
01 B

besteht. Die Formel (II) gilt offenbar, solange r,>0>o, Die übrigen Fälle
erledigen sich leicht. Ist o>r,>o,, dann ist im ersten Integral r, an Stelle
von 0 zu setzen und das zweite bleibt ungeändert. Ist schließlich o>o,>n,,
dann sind beide Grenzen o und o, gleich r..

Führt man weiter eine Konstante H, ein derart, daß:
Hrn)=HF(),
ersetzt ferner die Integrationsvariable x durch y und r durch o, wobei:
= y F(n; Fo) Zend): 8)
und führt die Bezeichnung ein:
4 = Dir: (2) r@

F[f(0] - p{y- Fr), fd} = Plyo) = Fir)yly- F@),r]
so wird schließlich:

(4)

l £ z
4, = o [40 - dep, o)dy; m<n
er n an
Va |
An 0[40: de [Puday; m>n
0 Am?

wenn man nämlich die Sterngröße n definiert durch:

2 — oder 2
BRD) WER Hr 3r ver) m

Es ist also, nach (1), » die scheinbare Größe der hellsten Sterne, die sich
in der Entfernung r, befinden. In ganz gleicher Weise wird man (Il) umformen
können:

VA VA
Bei Ur jre Jowoas— [io ee 2 acfew ody, UV)

m® N m42?
wo also, wie oben bemerkt, eventuell m oder m und m, in den oberen Grenzen
der ersten Integrale durch » zu ersetzen sind.

In vielen Fällen der numerischen Anwendung wird es genügen, einen
speziellen Fall von (IV) zu nehmen, nämlich den, wo m und m, unendlich
wenig von einander verschieden sind. ,,, wird dann die mittlere Parallaxe
der Sterne von der scheinbaren Größe m und mit 7, zu bezeichnen sein, und
es wird:

VE
40): Ehe

: J+@ 7 Pine, )de

02° ya z (IVa)
Im

[20:0 Pi. odo
0)

Diese Formel gilt fürm<n. Für m>n ist in den Grenzen der beiden In-
tegrale m durch n zu ersetzen. Es ist vorausgesetzt, daß die Häufigkeitsfunktion
p(z, r) für jedes r die Gleichung (1) erfüllt, also:

A)
Iv@ Aalen Nr
1)
Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 3. Abh. 2

Mit den Bezeichnungen von (3) und (4) ergibt sich hieraus:
#Hı A
Fo) [ey For day—=| Bnoay =. (6)
0 0

Die Gesamtzahl aller Sterne A, auf dem Areale » ergibt sich aus der
zweiten Gleichung (Ill, wenn m = » gesetzt wird. Also mit Hilfe von (5)

und die Gesamthelligkeit 4, aller Sterne findet man leicht, wenn man A(dr)
mit % multipliziert und in Bezug auf alle <—=x von 0 bis H(r) und dann in
Bezug auf r von 0 bis r, integriert:
74 A(r)
— o.|D: vo) dr [par)- 2: du
0 0
oder:

H— 0. | 40) de | Bw oydy. 6%)
1%) 0

In (III) und (1Va) liegen vier Integralformeln vor, in denen die drei unbe-
kannten Funktionen 4, f, EP und die ebenfalls zunächst unbekannte Größe h,
vorkommen und diese Funktionen mit den Abzählungsresultaten A, und den
mittleren Parallaxen x, verbinden. Man sieht aus den Formeln (III), daß hier
nur A und & vorkommen. Selbst wenn also die letztere Funktion bekannt
wäre, kann man aus den Abzählungsresultaten allein nicht die
räumliche Dichtigkeitsverteilung der Sterne bestimmen, sondern
nur die Funktion 4(e), welche außer D(r) noch vom Produkt der beiden
Funktionen F(r) und w(r) abhängt. Es ist also unmöglich, in den Zahlen A,, den
Einfluß der Absorption w(r) von der Dichtigkeit D(r) zu trennen und beide
Funktionen zu bestimmen, was in der Tat versucht worden ist.

Faßt man die Gleichungen (III) und (IVa) als Bestimmungsgleichungen für
4A und & aus den gegebenen A, und ı,, auf, so liegt ein System von soge-
nannten simultanen Integralgleichungen vor. Um diesen theoretischen
Zusammenhang besser hervortreten zu lassen, wird es sich empfehlen, mit
(III) und (IVa) solche Umformungen vorzunehmen, daß nur einfache Integrale
mit festen Grenzen vorkommen. Differentiiert man (III) nach h„, so wird:

19]

A An

= = Ta B(h„o,0)do; m<n
Va

- == u [a (Je P(h,e, o)de; a

Führt man noch die neuen Funktionen y und #, ein:
Ne
2 ie) = A “ +
(el u (0) 0
hm n
», (eV % Au re )=® (1,0%, 0),

und als Integrationsvariable:
In
= ol

dann wird die erste Gleichung:

1
Ve) laeVhyanicı

Ohm

Führt man neben denselben Bezeichnungen die Integrationsvariable x = eV

in die zweite Gleichung ein, so wird:
VE [una (Er Jankeı

Als bekannte Funktionen sind also anzusehen:

P) m 3

12m [im RER In

o ahn H, = fh; = m << A
1 Am In E Im
© Ahm 7 0 :- <1l;m>n

und es ergeben noch die beiden Integralgleichungen:

MO FE
(6)

Aa) eo : b (Ca, 0)de
0)

Der Verlauf beider bekannten Funktionen /, und % erstreckt sich auf
dasselbe Intervall der Variablen 0O<ZI<1.
In derselben Weise kann man die beiden Gleichungen (IVa) schreiben:

An Un hm Bi ns xx) RR

- = = %&) = ie D, (0, Ca) de, (7)

le
" Mn {
wobei (| = V 2 gesetzt worden ist und m<n.
Im
Ebenso: 1

Am In Im - X (2) al , m

al -| r(@ a S

wi= Ve und m>n. In beiden Fällen ist also auch in den Gleichungen (7)
Im

0<I<1. Die Funktion 2, erfüllt nach (5) noch die Gleichung:

2 (se) 2d2= 1.

Die vier Integralgleichungen (6) und (7) stellen die allgemeinste Lösung
des gestellten Problems dar. In ihnen kommen die drei unbekannten Funk-
tionen vor: y, $, und

ZI: ) X
/ (x) — TE 5 =

Ob die Theorie der Integralgleichungen jetzt schon

hu
H;
imstande ist, darüber etwas auszusagen, inwieweit eine Bestimmung der
Unbekannten möglich ist und ob sie allgemeinere Sätze, die astronomisch von
Bedeutung werden können, liefern kann, müssen die Mathematiker entscheiden.
Indessen ist zu bemerken, daß wohl für absehbare Zeiten die vierte Integral-
gleichung (7*) unverwendbar bleiben muß, da die , für so schwache Größen-
klassen kaum bestimmbar sein werden.

Zunächst wird es sich aber zum Zwecke der wirklichen Anwendung der
vorstehenden Formeln auf das Fixsternsystem empfehlen, die allgemeinen
Ansätze zu spezialisieren und in dieser Richtung möglichst einfache Voraus-
setzungen zu machen. Da liegt nun eine Annahme sehr nahe, die ich bereits

und außerdem noch

in I gemacht habe, nämlich die, daß die Häufigkeitsfunktion g(?) die Entfer-
nung r nicht enthält, mithin nur als Funktion der einen Variablen ö anzusehen
ist. Diese Annahme verdient jedenfalls zuerst eingehend verfolgt zu werden
und sie soll nun auch dem Folgenden zu Grunde liegen. Dann ist Y=H,
eine Konstante, F(r)—= 1, P(y.o)—= g(y). Die Vereinfachungen, welche hier-
durch die Hauptformeln (Ill) und (IV) erfahren, sind so leicht zu übersehen,
daß die Formeln nicht erst umgeschrieben werden sollen. Es sei nur noch
bemerkt, daß in (6) und (7)
2.) = y(@ HM)

wird. Die so vereinfachten Integralgleichungen habe ich in I zum Teil in
noch weiter getriebener Spezialisierung nach einigen Richtungen diskutiert,
indem teilweise von der Absorption abgesehen wurde, also w(r) = 1, r= 0
gesetzt worden ist. Diese Diskussion ist, wenigstens was die Gleichungen (III)
oder (6) betrifft, auf die vorliegende erweiterte Form direkt übertragbar und
soll hier nicht wiederholt werden. Es sei nur erwähnt, daß die mittleren
Entfernungen o,, selbstverständlich nicht unabhängig von der Lage des in
Betracht gezogenen Himmelsteils sind, sich also mit der Lage zur Milchstraße
ändern. Ferner wurde ein ganz spezieller Satz abgeleitet, der sich bei der
tatsächlichen Anwendung als wichtig herausstellt. Hierauf soll hier einge-
gangen werden, da die Betrachtung sich einfacher und strenger gestalten läßt.
Für die vereinfachten Annahmen gestalten sich die Formeln (6) und (7) so:

9) = Jr CH» @dz
Rd) = [rw » (Ca)ds

e (8)
kO — | FCd)® (dr

1
no = | F@® Cndz
(0)

Die f sind bekannte, %, 2, und # unbekannte Funktionen und { ist auf
das Intervall 0 << 1 beschränkt, außerdem haben x, F und 8, stets positive
Werte. Der erwähnte Satz bezieht sich auf die erste Formel und sagt aus,
daß wenn zufällig %(x) die Form einer Potenz von x hat, für jedes 2, auch fı

dieselbe Form annehmen muß und umgekehrt, wenn f, (©) eine Potenz von &
ist, muß %(x) ebenfalls eine Potenz von © sein. Der erste Satz ist selbstver-
ständlich. Denn wenn:

W=e:r,

dann ist:
1

ra= ehe BWde—y-t.

Es sei umgekehrt / (©) =y:{”, dann ist also:
1
ye= [1C0)- © @de.
0
Wird nach £ differentiert:

| |
yent= [Hl EB Bde.
0

Es ist demnach:
1

0 — |. Co) — Cry (Ca)] P, (a) de.
0
Führt man die Funktion o ein:

H B .dx(E)
oc) = rvx(S) — STE )

so wird:

= fo (Ex): $ (e)da, (9)
0

wobei also %,(@) nur positive Werte hat. Es läßt sich nun beweisen, daß
aus der letzten Gleichung o(£) = 0 folgt. Dann gibt aber die Definitions-
gleichung für o:

dy dE

ne er oder x(s) — ee.

Hätte die Funktion o($) innerhalb des Intervalls O<s<1 Werte vom
selben Vorzeichen, dann müßte o, da 2, stets positiv sein soll, offenbar im
ganzen Intervall Null sein. Hat im allgemeinen o(£) abwechselndes Vor-
zeichen in endlichen Intervallen, und dies ist die nötige Voraussetzung,

SEEN,

SE eteh

dann nehme man {= 4,. Die Gleichung (9) wird dann:
1
[oa o)P(a)de=).
0 .
Da nunmehr 0<A,x<S}, hat o(A, x) dasselbe Vorzeichen und es muß
o(S) im ersten Intervall = 0 sein. Jetzt setze man C—=4,. Dann wird:
1 1
1) D,(a)de = 0 — | 6%.) D,(a)da.

0 a
hg

},x liegt nunmehr zwischen A, und A, und da in diesem Intervalle o das
gleiche Vorzeichen hat, muß es in diesem Intervalle verschwinden. Die Fort-
setzung des Verfahrens ergibt also, daß o($) im ganzen Intervall O<5<I
gleich Null sein muß.

Wendet man diesen Satz auf die Sternanzahlen A, an, so ergibt sich:
l—r
„Wenn A„= ch,? , dann ist A(«)=y-x und umgekehrt.“
Im speziellen wird der Satz im folgenden für v—=4--4 gebraucht und
er sagt also aus, daß die Werte
= n

A„— ch, und A)=y-x (10)

einander korrespondieren. Wenn also die Sternanzahlen A, für m<n durch
die Formel (10) ausdrückbar sind, dann folgt eindeutig der angeführte Wert
für 4 und zwar ganz unabhängig von dem Verlaufe der Funktion go. Tat-
sächlich scheinen die Sternanzahlen dieser Bedingung ohne nachweisbare Ab-
weichung zu folgen. Wenn aber 4(e) = y-.0° ist, dann folgt aus (IVa), wenn
keine Absorption stattfindet:

Wz vH
Am 1
|! 0°. o(hm 0) do hm ee "p(a?) dx
nen BED ION UI BIN BENDLENg (11)
0.2 ge: 12 H
hm
|) 0=+. p(hm 0?) do iz p(a) dx

0 0
d.h. dann sind die mittleren Parallaxen für Sterngrößen m<n proportional
der Wurzel aus den Helliskeiten. Solche Parallaxenwerte sollen „normale“
heißen. Diese treten immer auf, wenn die Anzahlen A, der Formel (10) ent-
sprechen und keine Absorptionen stattfinden. Haben die mittleren Parallaxen

andere Werte, dann können nicht alle genannten Bedingungen bestehen. Diese
Sätze stellen strenge mathematische Beziehungen dar. Folgt aber A, nur mit
mehr oder weniger großer Annäherung der ersten Gleichung (10), so brauchen
nicht für jedes p die zweite Gleichung (10) und die daraus folgende (il) mit
entsprechender Annäherung erfüllt sein. Im Gegenteil ist zu erwarten, daß
man innerhalb gewisser Grenzen gegebenen A, und 7, durch passende
Wahl von 4 und %, auch ohne die Annahme einer Absorption machen zu
müssen, genügen und also die Darstellung etwa gegebener , erzwingen kann.
Das ist aber immer nur möglich, wenn die A, für m<n bemerkbar von der
Formel (10) abweichen und wenn der Verlauf von p gar keinen Beschrän-
kungen unterliegt.

Im allgemeinen Fall gestatten, mathematisch gesprochen, die Abzählungen
der Sterne also die Feststellung des Verlaufs der A, bis zu sehr großen m,
also sowohl für m<n als auch für m>n, eine Bestimmung beider Funktionen
A und 9. Denn aus den ersten beiden Gleichungen (8)

NO = [zCo) »@de |
j (12)

RO = [z@+Ca)da

ist „ und 2, bestimmbar, insoweit man die Sterngröße » angeben kann. Diese
Bestimmung ist im allgemeinen nicht eindeutig, wie ich schon in I angegeben
habe. Die Möglichkeit derselben beruht auf der Annahme endlicher Werte
für H und die numerische Durchführbarkeit wird von der Sicherheit abhängen,
mit der sich die genannte Eigenschaft von p ausspricht. Man mag den Fall,
daß g(H) = 0 ist, als besonders wahrscheinlich betrachten. Die Kurve y —= (i)
wird also die Abszissenachse im Punkte z— H schneiden. Nun ist ersichtlich,
daß man nur dann auf eine numerische Verwendbarkeit bei der Gleichung (12)
rechnen wird können, wenn die Tangente der Kurve im Punkte <= H eine
wesentlich von Null verschiedene Neigung gegen die Abszissenaxe hat und
natürlich auch der analytische Ausdruck für y, für größere i fortgesetzt, sehr
kleine Werte hat. Darüber oder etwaige andere Kriterien kann man aber
a priori kaum etwas aussagen, weshalb die praktische Brauchbarkeit von (12)
zur gleichzeitigen Bestimmung von % und &, dahingestellt bleiben muß.
Wie schon erwähnt worden ist, enthalten die Ausdrücke für A, nur 4
und nicht die Dichtigkeit D. Man kann also die Dichtigkeit D nicht aus Ab-

zählungsresultaten allein bestimmen, vielmehr müssen dabei noch die mittleren
Parallaxenwerte benutzt werden. Kennt man 4(r), so ergibt sich aus (4),
indem dort F(r) = 1 zu setzen ist:

OD
De 4 Ivo | (13)

Ish9z0B 1/0)” 02%; 50) wird:

Dir)=r*: UT ary‘(r)
8—4 g
VG)
und wenn man noch den einfachsten Fall der Absorption, die man dann als
allgemeine Absorption bezeichnen kann, dadurch definiert, daß

une”

angenommen wird, dann ist:
y IR,
De rin +3r)e er (14)

woraus sich ergiebt, daß selbst für relativ sehr kleine » die Dichtigkeit D
mit r überaus stark anwachsen muß. Denn A wird sich als ein echter Bruch
ergeben.

IUE

Über die Verwertung der Formeln (III) in der früheren Abhandlung,
wobei der Einfluß einer Absorption außer Betracht blieb, möge folgendes
bemerkt werden.

Eine eingehende Bearbeitung der früher von mir gegebenen Abzählungs-
resultate der Bonner Durchmusterungssterne (B. D.) ergab für die 4, bis zu
m — 9.2 der photometrischen Skala recht zuverlässige Werte. Ferner standen
bei Ausarbeitung von I zur Disposition die „Sterneichungen“* der beiden
Herschel, welche die A, für m gleich etwa 14 ergaben. Ich hatte das be-
treffende Material damals (1898) neu zusammengestellt und vervollständigt
und Mittelzahlen für 9 Zonen, die nach der Milchstraße orientiert waren,
gebildet. Diese 9 Zonen umfassen je 20 Grad galaktischer Breite vom Nordpol
der Milchstraße an gezählt, so daß die Mitte der Zone V mit der als größter
Kreis angesehenen Mittellinie der Milchstraße zusammenfiel. Diese Methode
der Zusammenfassung halte ich auch jetzt noch für die empfehlenswerteste,
da zur Einführung galaktischer Breiten das Material noch nicht ausreicht und
voraussichtlich noch lange nicht ausreichen wird. Die Einführung von Inter-

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 3. Abh. 3

polationsformeln, welche Funktionen der galaktischen Breite enthalten, dürfte
deshalb kaum Vorteile darbieten und jedenfalls verfrüht sein, da sie nur
über die vorhandenen Unsicherheiten hinwegtäuschen kann. Außerdem sind
die Milchstraße und die scheinbare Verteilung der Sterne keineswegs so homogen
und stetig verlaufend, um, wenigstens gegenwärtig, eine detailliertere Zusam-
menfassung zu rechtfertigen. — Mit dem von der B.D. gelieferten Material
ergab sich, daß die nach der Formel

log «„ — log A, — log A„_,

gebildeten Zahlen «,, innerhalb jeder Zone für alle m zwischen 6 und 9 sehr
nahe konstant waren und ziemlich gleichmäßig anwuchsen, wenn man von
den Polen der Milchstraße ausgehend sich ihr näherte. Daraus ergab sich
mit Hilfe des in $ 1 (10) gegebenen Satzes, daß man die Abzählungsresultate
ganz befriedigend durch die Annahme D(e) = yo” darstellen konnte, wo A
von Zone I bis V und ebenso von Zone IX bis V regelmäßig abnahm. Diese
Abnahme von A mit der Annäherung an die Miichstraße spricht sich nicht in
gleicher Weise bei den mit freiem Auge sichtbaren Sternen aus, worauf Herr
Kobold aufmerksam machte, ist vielmehr durch andere Einflüsse verdeckt.
Aus den Herschelschen Eichungen ergab sich, daß für sie die Formel (10)
nicht mehr gilt. Es müssen also zwischen m —= 9.2 und m = 14 andere Ein-
wirkungen hinzugekommen sein, welche die aufgefundenen Regelmäßigkeiten
im Verlaufe der Zahlen A, vernichten. Diese können darin bestanden haben,
daß die Raumerfüllung durch die Sterne in großen Entfernungen sich ziemlich
rasch ändert und dann eine größere Einwirkung der speziellen Beschaffenheit
der Häufigkeitsfunktion y entstehen muß. Es lag aber nahe, diese Vorstellung
mehr zu spezialisieren und anzunehmen, daß die Grenze des Sternsystems in
diesen Regionen zu suchen ist, so daß » zwischen 9 und 14 und zwar näher
an der zweiten Zahl zu liegen kommt. Denn die A, zeigen ein verschiedenes
Verhalten, je nachdem m Sn ist und wie nach $ 1 leicht zu übersehen ist.
Im einzelnen konnte aber die Sachlage auf Grund der verfügbaren Daten nur
mit Hilfe mehr oder weniger willkürlicher Annahmen verfolgt werden. Es
schien mir aber zur Erläuterung der ganzen Betrachtungsmethode nützlich zu
sein, beispielsweise eine Annahme vollständig durchzuführen. Als solche
habe ich eine Annahme gewählt, die möglichst einfache algebraische Rech-
nungen erfordert, ohne damit auch nur das Mindeste darüber aussagen zu
wollen, ob sie den tatsächlichen Verhältnissen nahe kommt. Diese Annahme
war p(i) = const. innerhalb des Intervalls O<i<H und y(@)= 0 außer-
halb. Damit ergab sich das Resultat, daß das Sternsystem in der Richtung

der Milchstraße etwa doppelt so ausgedehnt ist, wie in der darauf senkrechten
Richtung. Die hellsten Sterne erscheinen an der Grenze des Sternsystems als
von der Größe 13 bzw. 111, was bei dem angenommenen Werte von H 1000
bzw. 500 Siriusweiten entspricht. Wenn auch alle Detailangaben auf den
benutzten willkürlichen Annahmen, insbesondere auf dem angesetzten Wert
von H beruhen und somit hypothetisch sind, so ergibt doch eine genauere
Betrachtung, daß das ganze so gefundene Bild, wie sich das Sternsystem dar-
stellt, in den wesentlichen Zügen durch die Unsicherheit der Hypothesen kaum
- gelitten hat. In mancher Richtung wird das Folgende eine Bestätigung dieser
Auffassung bringen.

Das so erhaltene Bild des Sternsystems hatte ich als das „typische“ be-
zeichnet. Es ist durch die Bemerkung entstanden, daß die Sternverteilung
im großen und ganzen nicht von der galaktischen Länge abhängt und daß
sie in nördlichen galaktischen Breiten angenähert so ist wie in südlichen.
Ich habe es in I als eine Hauptaufgabe der Astronomie bezeichnet, zunächst
dieses typische Bild mehr zu sichern und auszubauen. Die empirischen Daten
erlauben auch jetzt noch nicht die von mir begonnenen Untersuchungen weiter-
zuführen und man muß sich mit weniger allgemeinen Resultaten begnügen,
wenn man zu besser fundierten Ansichten gelangen will. Wie sich das typische
Bild auf Mittelwerte der Zahlen A, für die einzelnen Zonen I bis IX stützt, so

Himmel der Betrachtung zu Grunde legen. Es entsteht so ein „schematisches*“
Sternsystem, dem man also gewissermaßen kugelförmige Beschaffenheit, d.h.
vollkommene Symmetrie nach allen Seiten zuschreibt. Seine Eigenschaften in

kann man weitergehend die Mittelwerte der A, und auch der ,, für den ganzen

Bezug auf Ausdehnung und Dichtigkeitsverteilung zu untersuchen, wird immerhin
einiges Interesse darbieten, wenn man sich dabei auch bewußt bleiben muß, daß
man sich dadurch noch mehr von den Tatsachen eutfernt. Man gelangt auf diesem
Wege nur zur Erkenntnis gewisser mittlerer Eigenschaften des Sternsystems,
aber die zu Grunde liegenden empirischen Daten werden eine größere Sicherheit
besitzen. In manchen Richtungen liegen Vorarbeiten überhaupt nur in diesem
Sinne vor. Es soll zuerst Umschau gehalten werden, was man über die Funk-
tion und über die für den ganzen Himmel gebildeten Mittelwerte der Stern-
anzahlen A, aussagen kann.

III.

Da die Funktion p in allen Teilen des Raumes, den das Sternsystem
einnimmt, sich gleich verhalten soll, liegt der Versuch nahe, p aus den bisher
direkt gemessenen Parallaxen abzuleiten. Dieser Versuch ist in der Tat von

2%
3

Herrn Comstock !) und von mir gelegentlich einer im Sommer 1903 gehaltenen
Vorlesung gemacht worden.

Nennt man m, die Größe eines Sterns, dessen scheinbare Größe m und
dessen Parallaxe zn Sekunden ist, welche er in der Entfernung einer Sirius-
weite, entsprechend einer Parallaxe 0.2, haben würde, dann ist:

m. — m + 5log (5) = m + 3.495 + 5logn.

Ich habe nun vor 6 Jahren das mir zugängliche Material an Fixstern-
parallaxen sorgfältig gesammelt, die zugehörigen m, berechnet und die An-
zahlen A der Sterne innerhalb von Intervallen von zwei Größenklassen in m,
ermittelt. Parallaxenwerte < 0.02 wurden dabei als völlig illusorisch fort-
gelassen. Es blieben dann 112 Einzelwerte übrig, die sich nach Maßgabe
der Zahlen A in folgender Tabelle verteilten.

my—1 mot A An 4, 4A]
8.0 10.0 10 11 _ =
6.0 8.0 16 Bi) _ =
4.0 6.0 30 70 29.4 71
2.0 4.0 25 97 23.2 95

0 2.0 15 40 ken 39

— 2.0 0 10 20 10.9 23
— 4.0 — 2.0 B) 7) 4.8 6
—4.6 1 0 0.1 0

Die Zahlen A sind proportional mit

mo—|

[om an,
mo+1
woraus auf den Verlauf von p(m) geschlossen werden kann.

Man erreicht dies im vorliegenden Falle durch eine einfache Interpola-
tionsformel. Indessen würden nur Täuschungen hervorgerufen werden, wollte
man durch eine solche Formel alle vorhandenen A zusammenfassen. Bisher
wurden in der Hauptsache nur hellere Sterne und außerdem prozentualiter
jedenfalls viel weniger schwache Sterne mit großer Eigenbewegung auf Parallaxe
untersucht und es ist also klar, daß bisher die Sterne mit verhältnismäßig
großer Leuchtkraft bevorzugt worden sind. Nun wachsen die Zahlen 4 in
der obigen Tabelle, von unten nach oben verfolgt, stark an und man wird

!) The luminosity of the fixed stars. Astronomical Journal No. 597, Aug. 1907.

annehmen dürfen, daß dieses Anwachsen bei Vermehrung des Materials viel-
leicht noch vergrößert werden wird. Dagegen wird man das Abnehmen der
A für m, > 6 in keiner Weise als reell anzusehen brauchen. Beschränkt man
sich aber auf den ersten offenbar noch gesicherten Teil der Kurve, durch
welche (m) dargestellt wird, dann ergibt sich für Werte m, < 6 etwa:

o(m,) = 7.0 (1 —+ 0.22 m,). (1)

Nach dieser Formel sind die Zahlen A, gerechnet, die sich vollkommen
befriedigend an die Zahlen A anschließen.

Seitdem ich diese Formel aufgestellt hatte, hat sich das publizierte Material
an besser bestimmten Parallaxen erheblich vermehrt. Die vollständige Zu-
sammenstellung verdankt man, wie schon erwähnt, Herrn Comstock, aus der
für 235 Sterne die in der obigen Tabelle enthaltenen A’ leicht zu entnehmen
sind. Herr Comstock führt, abweichend von meiner Bezeichnung, die Leucht-
kraft Z eines Sternes ein, die so definiert ist: Z ist die scheinbare Helligkeit
eines Sternes, wenn derselbe aus einer der Parallaxe z entsprechenden Ent-
fernung in eine solche, die durch x = 1” gegeben ist, versetzt wird, wobei
L=1 die Helligkeit der Sonne ist, falls dieselbe die Parallaxe ı = 1”
hätte. Danach wird also für einen Stern von der scheinbaren Größe m

log L = 0.150 — 0.4m — 2log nr

und das von mir benutzte m, hängt mit dem von Herrn Comstock benutzten
L durch die Formel zusammen:

m, = —2log L + 3.37.

Für die A’ gelten dieselben Bemerkungen, die über die A gemacht
worden sind. Für kleinere m, bis etwa m, = 6 wird für p(m,) wiederum ein
linearer Ansatz vollständig genügen. Aus mehr zufälligen Gründen habe ich
nach einigen Versuchen angesetzt:

p(m,) = 15.55 (1 + 0.266 m, — 0.002 m,).

Mit diesem p(m,) wurden nun die Zahlen A, berechnet, wobei darauf
Rücksicht genommen worden ist, daß (m,) immer positiv bleiben muß. Die
Übereinstimmung ist den Umständen entsprechend als sehr gut zu bezeichnen,
auch das etwas größere Wachstum von „(m,) für die kleinsten Werte von my,
welches vorauszusehen war, ist angedeutet. Für Werte von m, aber, die größer
als 6 sind, bleibt, da diese ganz unberücksichtigt geblieben sind, der Verlauf
von p ganz unbekannt. Für kleinere m, dagegen wird, da das wesentlich

vermehrte Material kaum eine Änderung ergeben hat, angenommen werden
dürfen, daß tatsächlich „(m,) nahezu durch eine lineare Funktion dargestellt
wird. Nach der letzten Formel wird p(m,) = 0 für m, = — 3.62 bzw. — 3.76,
je nachdem das quadratische Glied mitgenommen wird oder nicht. Ich habe
in den folgenden Rechnungen — 3.62 genommen. Große Sicherheit wird man
diesem Wert nicht zuerkennen, was natürlich nicht außer acht gelassen werden darf.

Trotz der Vorsicht, mit der man die Sicherheit der erhaltenen Resultate
zu beurteilen haben wird, wird es sich doch lohnen, mit dem gefundenen
linearen Ausdruck für p(m,) die Rechnungen durchzuführen, selbst wenn man
diesen Rechnungen nur eine informatorische Bedeutung zuerkennen will. Und
das soll später in der Tat geschehen. Aus der Funktion p(m,) erhält man
die Häufigkeitsfunktion p(i) aus der Gleichung

oW)di= — y(m,) dm,
und da die rechtsstehende Funktion linear also
om) = A-+ Bm

ist und außerdem — C logi = my, so findet man:
9) = (4+ Bm) — (d- Glogi).

Hier werden A, C und ©, positive Konstanten sein. Man kann diesen
Ausdruck für „(i) offenbar auch schreiben:

ei) T- 2 og”.
Die Konstante /' läßt sich nicht bestimmen, da nur ein bestimmter end-
licher Teil der Kurve als reell betrachtet wird. H ist die Helligkeit, für
welche y(H) = 0 wird und entspricht also dem obigen Werte — 3.62 in
Größenklassen ausgedrückt. Den letzten Ausdruck für p() hat, wie ich zu
bemerken nicht unterlassen darf, bereits Herr Comstock, a. a. O. aufgestellt.
Bei oberflächlicher Betrachtung scheint eine Bestimmung des Verlaufs
von i, die auf das angegebene Intervall beschränkt ist, wenig Wert zu haben.
Nun läßt sich aber zeigen, daß die erlangte Kenntnis, insoweit sie nur ge-
nügend verbürgt erscheint, ausreicht, um sowohl die Anzahlen A, als auch
die Parallaxen ,, bis zu Sternen der 17. oder 18. Größe herab mit fast ganz
ausreichender Genauigkeit anzugeben. Diese Tatsache ist in der Tat sehr
wichtig und wird im folgenden demgemäß genügend behandelt werden. Die
allgemeinere Bedeutung dieser Tatsache ist schon in den einleitenden Bemer-
kungen hervorgehoben worden.

IV.
Mit hinlänglicher Genauigkeit sind gegenwärtig die Anzahlen A, wohl
nur bis etwa m = 9 angebbar und zwar eigentlich nur für den nördlichen

Himmel. Denn für den südlichen Himmel ist das vorliegende Material noch
nicht vollständig, und was die hellen Sterne betrifft, auch nicht einwandfrei.
In zwei Abhandlungen!) hatte ich mir die Aufgabe gestellt, im Bereiche der
Bonner Durchmusterung die A, in ihrer Abhängigkeit von der Lage der be-
trachteten Gegend zur Milchstraße festzustellen. Diese Aufgabe hat sich als
eine ziemlich verwickelte gezeigt, wenn es sich um einigermaßen genaue
Werte handeln soll, weil die Helligkeitsschätzungen der Durchmusterung mit
größeren zufälligen, namentlich aber auch systematischen Fehlern behaftet sind.
Der Feststellung der Anzahlen A, muß also eine eingehende Untersuchung
dieser Fehler vorangehen. Das letztere geschah in der Arbeit (a), das zweite
in der Arbeit (b). Indessen zeigte sich dabei, daß die Feststellung der
Zahlen A, für die mit freiem Auge sichtbaren Sterne nicht mit genügender
Sicherheit vorgenommen werden kann, da hier die Fehler der Schätzungen
in der B. D. in der Tat nicht mit der erforderlichen Genauigkeit festgestellt
werden können, so daß in der Hauptsache die B. D. nur im Intervall m = 6
bis m = 9 einwandfreie Resultate gibt. Für die hellen Sterne ist nun aber
seitdem (1898) eine Abhilfe geschaffen, indem vollständige photometrische Ver-
zeichnisse dieser Sterne erschienen sind. Es ist die 1901 erschienene Arbeit
des Herrn Pickering?) und die große Potsdamer photometrische Durchmuste-
rung, die die Feststellung der A, bis zu m —= 7.0 erlauben wird. In defini-
tiver Reduktion ist das letzte Werk erst vor kurzem erschienen. Die Abzählungen
für die einzelnen Zonen sind mit Umständlichkeiten verbunden und konnten
noch nicht ausgeführt werden.

Herr Pickering hat selbst die Ermittlung der Anzahlen A, auf Grund
seiner Kataloge vorgenommen.°) Hier kommen nur die auf den ganzen Himmel
bezüglichen in Frage. Die von ihm gegebenen Abzählungen der Anzahlen der
Sterne bis zur Größe 6.75 bilden sicherlich einen schätzenswerten Beitrag; er
beschränkte sich aber nicht auf die Diskussion dieser Abzählungen, sondern
gab auch die Anzahlen A, bis zu m = 13.5. Seine endgültigen Werte, die

!) (a) Über die Größenklassen der teleskopischen Sterne der Bonner Durchmusterungen. Sitzungs-
berichte der Münchener Akademie, März 1898.

(b) Zur Verteilung der Fixsterne am Himmel. Ebenda, Dezember 1899.

?) A photometrie Durchmusterung. Annalen der Harvard-Sternwarte XLV. Wird im folgenden
mit Pır bezeichnet. }

3) Distribution of stars. Harvard Annals, XLVIII No. 5.

durch Interpolationen und Ausgleichungen gewonnen sind, sind aber nicht nur
als unsicher sondern auch als nichtzutreffend anzusehen. Auf die Art, wie
Herr Pickering die Abhängigkeit der A, von der Lage zur Milchstraße unter-
sucht, braucht nicht näher eingegangen zu werden, da es genügt, auf meine
oben zitierten Arbeiten hinzuweisen.

Auch sollen hier nur die für den ganzen Himmel genommenen Anzahlen
4A, in Frage kommen. Zunächst ist nun zu bemerken, daß es sich bei ge-
naueren Festsetzungen, die hier möglich sind, empfehlen dürfte, für die hellen
Sterne nicht die Zahlen für den ganzen Himmel zu nehmen, sondern nur die
Sterne auf der nördlichen Hemisphäre zu berücksichtigen, denn nur dann
sind die so gewonnenen Resultate mit denen, die aus der“B. D. folgen, zu
vergleichen. Auch dürften die photometrischen Festlegungen an südlichen
Sternen, die von Herrn Pickering benutzt worden sind, nicht die gleiche
Sicherheit besitzen. Was das aus der B. D. fließende Material betrifft, das
allein die Zahlen A, für m zwischen 6 und 9 bestimmt, so hat Herr Pickering
meine Untersuchungen gänzlich ignoriert und deshalb sind seine Zahlen für
genauere Feststellungen nicht zu gebrauchen. Ich habe gezeigt, daß sich die
A, aus der B.D. bis zum — 9.2 feststellen lassen. Herr Pickering geht aber
viel weiter, indem er alle in der B. D. vorkommenden Sterne einbezieht und
einfach festsetzt, daß, wie photometrische Beobachtungen ergeben haben, im
Durchschnitt die Größen 9.5 der B.D. gleich sind 10.65 der photometrischen
Skala. Es soll also die Zahl der in der B. D. überhaupt enthaltenen Sterne
gleich sein der Zahl der Sterne A;ns;. Nun ist aber allgemein bekannt, daß
die B. D. nur die Sterne bis etwa zur 9.2 Größe (photometrisch) ziemlich voll-
ständig anführt und die schwächeren ganz unvollständig sind. Herr Pickering
muß also für m > 9.2 gänzlich falsche 4 erhalten und zwar zu kleine.

Nicht geringere Bedenken stellen sich den Resultaten gegenüber, die
Herr Pickering in Bezug auf die schwachen Sterne von der 10. oder 11. Größe
herab anführt. Die Zahlen beruhen auf Abzählungen von Karten, die Herr
Hagen für die Umgebungen von veränderlichen Sternen gezeichnet hat. Ab-
gesehen von allem anderen, dürfte der Schluß kaum als ausreichend betrachtet
werden können, der von 1600 abgezählten Sternen auf 4—5 Millionen, die
Herr Pickering für A,,; angibt, führt. Herr Pickering hat übrigens seine
Einzelresultate durch graphische Ausgleichungen zu verbinden gesucht. Ich
glaube aber nicht, daß man diese Ausgleichung bei näherer Betrachtung
anders als fast vollständig willkürlich ansehen wird können. Danach dürfen
die Resultate des Herrn Pickering bei allen strengeren Untersuchungen nicht
benutzt werden. Den vorstehenden Bemerkungen gemäß habe ich deshalb

die nördlich vom Äquator stehenden Sterne nach P, von neuem abgezählt
und gefunden:

m As log A,, log a,
RE 16 ne
Be S ; 0.301
2.50 36 1.556 0.257
EW 65 1.813 0.212
es 106 2.025 0.308
3.75 151 2.179 0.243 (1)
4.25 264 2.422 0.264
en
Sr Fa 0.261

9.79 1710 3.293
6.25 3030 3.481
6.75 5457 3.787

0.248
0.256

In der Reihe der log «„ — log A„ — log A,„, wird man gewiß nicht eine
fortschreitende Veränderung erblicken können. Da vor kurzem der Potsdamer
Generalkatalog erschienen ist, kann ich hier, ohne das Material weiter zu
bearbeiten, einen Vergleich mit den zuletzt angeführten Pickeringschen Werten
herstellen. Die nötigen Abzählungen, bei denen alle Variablen fortgelassen
worden sind, hat Herr cand. math. Georg Schwarz ausgeführt und aus ihnen
ergab sich nach der Potsdamer Durchmusterung:

An log 4, 2loga,,
m < 2.00 10 1.000
m — 3.00 46 1.663 Huch
> 4.00 179 2.253 0.512
5.00 582 2.765 0.511
6.00 1889 3.276 0.501

7.00 5990 3.777

Eine Erklärung der Abweichungen für m < 3.00 zwischen Potsdam und
Pickering mag hier nicht versucht werden. Bei so kleinen Zahlen A, wie
sie hier auftreten, wird man auf sie kein großes Gewicht legen. Im allge-
meinen stimmen dann die beiderseitigen Resultate befriedigend überein, wenn
man die Potsdamer Größen auf P, reduziert. Nach Band XVII der Potsdamer
Publikationen ist Potsdam — P, etwa 0“"16 anzusetzen. Um also auf P, zu
reduzieren, hat man die log A, um 0.082 etwa zu vermehren. So ergibt sich
die Gegenüberstellung:

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 3. Abh. 4

m Potsd. Pı
3.00 1.745 1.813
4.00 2.335 2.301
5.00 2.847 2.829
6.00 3.398 3.357
7.00 3.859 3.865

In der oben ($. 23) zitierten Abhandlung (b), S. 390, habe ich die Kor-
rektionen abgeleitet, welche an die Logarithmen der Sternzahlen für die
einzelnen Zonen I—VIII, insoweit sie in der nördlichen B. D. vertreten sind,
anzubringen sind Es erfordert nur eine einfache Rechnung, hieraus die An-
zahlen A, für den ganzen nördlichen Himmel abzuleiten. Es ergibt sich so:

m log A,
6.9 3.978

D)
75 4.098 I 2)
9.2 4.967

Der Anschluß dieser als homogen zu betrachtenden Wertreihe an die aus
P; gewonnene (1) ist nicht ganz befriedigend und es wird sich lohnen, nach
einer Aufklärung zu suchen. Man erhält nämlich:

log24,77 = 3.1.073ausHBxD:

oO
2-2
log Ay, = 3.737. aus Fr-

»Um einen Beitrag zur Aufklärung der Differenz in log Ag.
Pr — B.D. = + 0.030

zu erhalten, wird zuerst auf einen Umstand hinzuweisen sein, der gewöhnlich
übersehen wird, den ich aber bereits in (b) berücksichtigt habe.

Infolge der Ungenauigkeit der photometrischen Messungen werden die
durch direkte Abzählungen gefundenen A, fehlerhaft und zwar zu groß sein,
weil eine vollkommene Kompensation ‘der Messungsfehler nicht eintreten kann
infolge des Umstandes, daß die A, stark mit m anwachsen. Schwächere
. Sterne als die von der festgesetzten Größe m, werden heller als m, geschätzt
und umgekehrt hellere Sterne werden schwächer als von der Größe m, an-
gegeben. Die Anzahl I der ersteren muß von der abgezählten Anzahl A,,
subtrahiert, die Anzahl II der letzteren muß addiert werden, um die richtige
Anzahl A,„, zu bekommen. Es ist also:

Es sei nun c„-dm die Anzahl der Sterne, die faktisch zwischen den
Größen m und m + dm liegen. Ferner folgen die bei photometrischen Messungen

27
+»
gemachten Messungen einem Fehlergesetz p(4A), wo immer Je aa=ı

angenommen werden kann. Man findet dann sofort:

I — (4; pm — m.) dm
mo

II — [ic p(m — m,) dm.

Nun ist die näherungsweise Giltigkeit des Gaußschen Fehlergesetzes für
viele Beobachtungen der betrachteten Art erfahrungsmäßig festgestellt. Man
kann also mit einiger Berechtigung setzen:

h
re ea)
p(A) Vz

Ferner ist, zum mindesten sehr nahe:

A
log 7 = c- (m—m,),
mo
wo c= 0.512 angenommen werden kann. Nennt man also e = 0.434...,
so wird
© m — mo)
An ATTz An: ;
und daraus folgt:
c
R Am A de ae
m Amen
Es ist also:
a
ec 2
C h zZ (m — mo) — h? (m — mo)
An Vr | e dm
€ IT &

ch Bee (m — my) — h? (m — m )2

— (m — mg) — h? (m— mg)

II 7 Ann Sr e: [2 dm.
eV r

—an

Dieses Resultat kann man auch schreiben:

c2 n
ee 2) e ”dy

mo en,
eV r
[3
2he

c2
[4 4h2e2 —
I = A, —— :e"" | e*ay.
eV IT
c 4*

2he

Setzt man also:

2he
so wird:
\ : ©
. C v2 —y2
Aa A - WE .e |. y 2
5
Führt man den mittleren Fehler u an Stelle von A ein:
et uV?2;
h
so wird:
DE a ;
eV 2

Aa m (1 a =r\ 2. (1 Auer ").

Die so definierten Korrektionen sind im allgemeinen keineswegs zu ver-
nachlässigen, insbesondere wenn es sich um genauere Ermittlungen handelt,
die doch gerade photometrische Kataloge ergeben sollen. Die Ermittlung von
u, das sich auch mit der Größe m ändern wird, hat also nicht bloß den Wert,
die Genauigkeit der Beobachtungen kennen zu lernen.

Mit dem obenerwähnten Wert ce = 0.512, v = 0.845 u ergibt sich:
A, A EU IE): (5)

Für die Potsdamer Durchmusterung darf man im Mittel u zu 0.056
ansetzen. Dann folgt:
log A„, = 10g 4, — 0.028.

Noch eine andere, allerdings überaus geringfügige Korrektion ist anzu-
bringen. Die photometrischen Kataloge (Potsdam, Pickering) geben die Größen
auf zwei Dezimalstellen. Man kann annehmen, daß also z. B. A,, alle Sterne
nicht bis zur Größe 7.00, sondern bis 7.005 enthält, denn erst wenn die Größe
7.006 wird, wird sie als 7.01 notiert. Danach muß also der Logarithmus
der abgezählten Anzahl A, um „. X 0.512 —= 0.003 verkleinert werden. Es
wären also die nach der Potsdamer Durchmusterung abgezählten Werte im
Logarithmus um — 0.028 — 0.003 = — 0.031 zu korrigieren. Für log Ass
würde aus Potsdam folgen 3.731 — 0.031 = 3.700, also so nahe überein-

stimmend mit dem aus B. D. hervorgehenden 3.707, wie nur gewünscht werden
kann und nach der Unsicherheit der Reduktion kaum erwartet werden konnte.
Man wird daraus einen Beweis dafür ableiten, daß meine aus B. D. abgeleiteten
Werte für die log A, sehr nahe richtig sein müssen. Denn die Unsicherheit
bei ihrer Aufstellung erstreckte sich bei dem komplizierten Reduktionsverfahren
hauptsächlich auf die absoluten Werte der Logarithmen, während die log «
kaum davon alteriert werden dürften. Um demnach die Reihe (1) an die
Werte (2) anzuschließen, ist man berechtigt, die log A,„in (l) um — 0.030
zu korrigieren und die Zulässigkeit dieser Korrektion dürfte bis auf kleine
Restbeträge, die gegenwärtig unkontrollierbar sind, durch die ausgeführten
Betrachtungen erwiesen sein. Aus der Notwendigkeit dieser Korrektion folgt
noch nicht, daß u bei P;, denselben Betrag hat, wie in Potsdam, obwohl sich
auch gegen diese Annahme nichts Wesentliches einwenden ließe, solange nicht
umfangreiche Rechnungen ausgeführt sind. Vielmehr können auch konstante
Differenzen in den Größenangaben der drei Kataloge, Pı, H. R. und Potsdam,
von ganz wenigen hundersteln Größen, die in beiden bis jetzt ausgeführten
Vergleichungen nicht konstatiert werden konnten, vorhanden sein.

Meine Angaben (2) basieren, wie noch einmal erwähnt werden mag, auf
dem System der Harvard-Revision. Ich werde eine passende Auswahl aus
den Werten (1) und dann die Reihe (2) weiter unten zusammenstellen. Wie
schon oben konstatiert wurde, sollen die A, mit 2 multipliziert werden. Ich
werde demnach den log A, in (1) 0.301 — 0.030 = 0.271 und log 4, in (2)
0.301 hinzufügen.

Für die’ analogen Anzahlen A, für schwächere Sterne als von der
Größe 9.2 liegt auch heute nur noch ein ziemlich spärliches Material vor, wenn
von den Sterneichungen der beiden Herschel abgesehen wird, die ich auch in
I benutzt habe. Man darf also nicht erwarten, diese Anzahlen mit einer
Sicherheit zu bestimmen, die auch nur entfernt an die heranreicht, die für

die helleren Sterne durch die vorstehenden Zusammenfassungen erreicht worden
ist. Indessen ist es doch unter allen Umständen von hohem Interesse, weitere
Daten abzuleiten, auch wenn dieselben nur eine gewissermaßen provisorische
Gültigkeit beanspruchen können. Dies ist nun ermöglicht durch die vielfachen
Abzählungen schwacher und schwächster Sterne, die neuerdings Herr Kapteyn !)
veröffentlicht hat.

Herr Kapteyn selbst überschätzt wohl kaum die Zuverlässigkeit des von
ihm mit so großem Fleiße zusammengebrachten Materials. Sicherlich genügt

1) Publications of the astronomical laboratory at Groningen, No. 18, 1908.

es nicht, um bis etwa m = 15 die mittleren Anzahlen auf einem Quadratgrad
und noch weniger die Abhängigkeit dieser Zahlen von der galaktischen Breite
mit einer genügenden Sicherheit festzustellen, um daraus Verteilungsgesetze 'ab-
zuleiten. Denn diese geforderte Sicherheit ist, wie die vorstehenden Bemerkungen
gezeigt haben dürften, nicht unerheblich und es dürfen nur ganz wenige Ein-
heiten der zweiten Dezimale in den log A, zweifelhaft bleiben. Auch der Um-
stand, daß Herr Kapteyn mit großem Aufwand von Arbeit die gewonnenen Zahlen
durch Interpolationsformeln darzustellen unternommen hat, dürfte nicht ganz
entsprechen. Denn hierdurch werden, wie schon erwähnt wurde, etwaige Gesetz-
mäßigkeiten verwischt, deren Aufdeckung erfolgen soll, auch verleiten solche
Formeln zu ihrer Anwendung weit über das Intervall hinaus, für welche sie
abgeleitet worden sind, während dort in den meisten Fällen die Resultate solcher
Extrapolationen gar keine Beziehung zu den tatsächlichen Verhältnissen mehr
haben. Indessen lassen die Zahlen Herrn Kapteyns die zwei von mir in I
ausgesprochenen Gesetze deutlich erkennen: 1. (S. 576) Die Anzahl der Sterne
wächst mit der Größe beträchtlich langsamer, als eine gleichförmig räumliche
Verteilung von Sternen mit gleicher Leuchtkraft erfordert. 2. (8. 579) Die
Zahl der Sterne nimmt mit der Sterngröße immer stärker zu, je näher die
betrachtete Himmelsgegend der Milchstraße ist.

Ich beschränke mich hier, wie schon gesagt, auf die Anzahl der Sterne
A, am ganzen Himmel. Die Einschränkung, daß, wie bisher, nur Sterne
am nördlichen Himmel genommen und ihre Zahl mit 2 multipliziert wird,
ist hier nicht mehr durchführbar, aber im wesentlichen habe ich doch nur
solche Sterne herangezogen, soweit dies möglich war, ohne die Sicherheit der
Resultate gar zu sehr zu gefährden. Es wird sich nur darum handeln, Daten
zu beschaffen, die zeigen können, ob sich die von mir vertretenen Ansichten
mit ihnen vereinigen lassen oder ob dies nicht der Fall ist. Es wird sich
zeigen, daß das erstere zutrifft.

Die von Herrn Kapteyn ausgeführten Abzählungen erlauben nun in der
Tat, diese Daten herbeizuschaffen. Allerdings bleibt man im ungewissen, welche
Zuverlässigkeit diese besitzen. Ich habe aber aus verschiedenen Gründen nur
eine beschränkte Auswahl aus den Kapteynschen Abzählungsresultaten benutzt
und auch diese in anderer Gruppierung. Zuerst habe ich die einzelnen Felder
nach den von mir benutzten, nach der Milchstraße orientierten Zonen im Mittel
vereinigt und daraus dann die Zahlen A, abgeleitet. Was die Fortlassungen
betrifft, so sind diese nicht nur von dem Gesichtspunkte aus beurteilt worden,
daß Sterne nördlich vom Äquator bevorzugt werden sollten. Alle mit Hilfe
der südlichen B. D. gewonnenen Abzählungen habe ich auch deshalb fort-

gelassen, weil die photometrischen Feststellungen hier sich nach meinen Er-
fahrungen nicht mit genügender Sicherheit — wenigstens gegenwärtig —
machen lassen. Die Felder Nr. 101 bis 120 blieben fort, weil diese aus-
schließlich sehr südliche Deklinationen haben und außerdem, weil Herr
de Sitter sehr abweichende Skalen für die photometrisch bestimmten Größen
in Gegenden der Milchstraße und fern von ihr gefunden hat, was ohne nähere
Aufklärung die Resultate als zweifelhaft erscheinen lassen muß. Die sich auf die
Größen 12—14 beziehenden Felder habe ich fortgelassen, weil in dieses Inter-
vall zum Teil die Grenzgröße n fällt oder fallen könnte und eine Sonderung
nicht ohne präokkupierende Hypothese gemacht werden kann. Außerdem
liegen die Herschelschen Sterne an der Grenze dieses Intervalls und diese geben
ein sicheres Resultat. Es blieben so 76 Gegenden übrig und außerdem die so
wichtigen Herschelschen Sterneichungen. Hat man die Sternanzahlen d auf
einem Quadratgrad für verschiedene Größen m, so fragt es sich, wie die
Mittelbildung zu erfolgen hat. Sind die einzelnen m, die zu einem Mittelwert
verbunden werden sollen, nur wenig voneinander verschieden, so liegt kein
Bedenken vor, dem arithmetischen Mittel des d das arithmetische Mittel des m
zuzuordnen. Sind aber die einzelnen m sehr verschieden, dann würde es besser
sein, die arithmetischen Mittel der log d dem Mittelwert von m entsprechen
zu lassen, wenn natürlich die d nicht zu klein und nicht allzusehr verschieden
ausfallen. Denn bis zum= 12 etwa ist der log d proportional mit m und
darüber hinaus ist innerhalb nicht sehr großer Intervalle ein ähnliches Ver-
halten näherungsweise zu erwarten. Es ist deshalb wohl ein kombiniertes
Verfahren am zweckmäßigsten. In der Tat habe ich innerhalb Differenzen
von 0.5 Größen das arithmetische Mittel des d genommen, dann aber die Loga-
rithmen dieser Mittelwerte mit Rücksicht auf die Gewichte im Mittel ver-
einigt. Es wird keiner Rechtfertigung bedürfen, daß die Ausdehnung der
einzelnen Stellen nicht durch Anbringung von Gewichten berücksichtigt
worden ist.

Die Zusammenfassung der Sterne von der Größe 10.0 bis 12.0 in der
angedeuteten Weise ergab:

IN Zone m log Ö a red. log M,,1ıs log f log A

15 V 11.01 1.910 0.53 + 0.080 1.990 3.855 5.845
1a IN rat 11.16 1.541 0.53 0 1.541 4.129 5.670
TE ERVan] 11.37 1.471 0.50 -— 0.105 1.366 4.040 5.406
18 I u. VI 11.39 1.571 0.46 — 0.106 1.465 3.855 5.320
1 IuIX 10.15 0.690 0.41 + 0.414 1.104 3.396 4.500

Summe 54 für m = 11.16, log A = 6.221

T gibt die Zahl der benachbarten Gegenden, der Wert « wurde meinen
früheren Arbeiten gemäß benutzt zur Reduktion „red.“, f ist Anzahl Quadrat-
grade, die die betreffende Zone enthält.

Zur Vergleichung sei angeführt, daß die Mitnahme der Cap-de Sitter-
schen Sterne aus 64 Gegenden auf dieselbe Weise reduziert ergab:

für. 141.00,210024- 269135,

also ein fast (bis auf vier Einheiten der letzten Stelle) genau mit dem früheren
übereinstimmendes Resultat. Hierbei wurde den Angaben des Herrn Kapteyn
entsprechend die Größe um — 0.10 am Pol der Milchstraße und um 0.09
in ihr korrigiert. Es scheint, daß die aus sieben Gegenden stammende, den
Zonen III und VII zugehörigen Ö zu klein sind, da d für die nächstfolgende
Zone zunimmt, während es abnehmen sollte und deshalb wird auch der ab-
geleitete Logarithmus für A voraussichtlich etwas zu klein sein.

Das zweite Resultat bezieht sich auf Sterne, für die m > 14.0 ist.

IT, Zone m log ö red. log A
6 1% 14.66 3.527 + 0.054 7.436
7 Vous 14.834 3.031 0 7.160
41 :u.vT 14.59 2.522 + 0.075 6.637
2 Hu. VII 14.28 2.279 + 0.168 6.302
3 IX 14.29 2.2831 + 0.165 5.842
22

für m = 14.84, log A = 7.688

Summe 2

Die Reduktion wurde mit log « = 0.30 ausgeführt. Dieser Wert ist nicht
sehr sicher, was aber gegenüber den anderen Unsicherheiten nicht in Frage
kommt.

Der zuletzt abgeleitete Wert beruht in der Hauptsache auf photographi-
schen Aufnahmen, die Herr J. A. Parkhurst von der Umgebung veränderlicher
Sterne angestellt hat, während er Sterne und darunter die allerschwächsten
am 40 Zöller des Yerkes-Observatory photometrisch festlegte. Benutzt wurde
dabei ein Keil, der das Licht des künstlichen Vergleichsterns meßbar ab-
schwächte. Es lassen sich Annahmen machen, welche dafür sprechen, daß der so
gewonnene Wert von log A eher zu groß als zu klein sein wird. Sicher aber
dürften ähnliche Aufnahmen in größerer Zahl geeignet sein, die Kenntnis über
die scheinbare Verteilung sehr schwacher Sterne zu fördern.

Schließlich ist noch zu bemerken, daß nach meinen Untersuchungen
(I, S. 592) für die Herschelschen Sterne log A = 7.433 anzunehmen ist und
die zugehörige Größe m darf nach Herrn Kapteyn in recht sicherer Bestim-
mung zu 13.90 angesetzt werden.

Wenn nunmehr die im letzten Abschnitt erhaltenen Werte von log A
zusammengestellt werden, erhält man folgende Tabelle:

m log A,, R Bi
1.5 1.312 1.310 + 2
2.5 1.327 1.824 + 3
3.75 2.450 2.466 — 19
4.75 2.957 2.950 — 25
8.75 3.904 3.494 10
6.75 4.008 4.008 0
7.50 4.394 4.394 0
9.20 5.268 5.265 ©

11.16 6.222 6.272 — 50
13.90 1.433 7.448 — 1

14.84 7.688 7.681 +7

Die Wertreihe für log A, läßt sich, wie auf den ersten Blick ersichtlich
ist, bis zu m = 11.16 als lineare Funktion von m darstellen. In der Tat
gibt die Formel:

log A, = 4.394 + 0.514 (m — 7.5),

die in der Tabelle unter R stehenden Werte und die mit B— R bezeichneten
Abweichungen. Diese Differenzen sind genügend klein, insbesondere zeigen sie
keinen ausgesprochenen Gang. Die etwas größere Abweichung bei 11.16, die
einer Veränderung in m im Betrage von noch nicht 0.1 Größenklasse entspricht,
dürfte in Anbetracht der Ungenauigkeit des betreffenden Wertes von log A,
keine Bedenken erregen und es wird also als gute Näherung die Formel an-
gesehen werden können:

.—3

ch |

1
en (1)

13)

0430 |

Damit ergeben aber die in Art. 1 ausgeführten Betrachtungen:

A) = Y - 075” (2)
und der weitere Verlauf der Werte A, läßt sich mit der Annahme eines
endlich begrenzten Sternsystems vereinigen, in welchem die eingeführte Stern-

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 3. Abh. 5

größe n, die bei gewissen Annahmen die Größe der hellsten Sterne an der
Grenze des Sternsystems angibt, die Ungleichheit erfüllt:

11.16 <n< 13.90.

Zur weiteren Verfolgung ist die Kenntnis der Häufigkeitsfunktion p nötig,
während sie bei der Feststellung der Gleichungen (1) und (2) nicht erforderlich
war. Nach den Auseinandersetzungen in Art. III wird man es aber als gerecht-
fertigt ansehen, wenn man, wenigstens zunächst, die Funktion

; H H
96) — „log (3)
zur Anwendung bringt. Eine solche Form kann, da @ (0) unendlich wird,
nur innerhalb eines bestimmten endlichen Intervalls gültig sein und in der
Tat wurde sie nur für Werte von {, die den Sterngrößen — 3.6 bis etwa 6
entsprechen, als zulässig erkannt. Es muß deshalb, wie schon in Art. III er-
wähnt wurde, p(@) bis auf einen konstanten Faktor unbestimmt bleiben und
man kann deshalb nach Belieben den natürlichen oder Briggschen Logarithmus
nehmen. Es soll, wenn nicht das Gegenteil besonders erwähnt wird, der
natürliche Logarithmus gemeint sein. Nach den Betrachtungen des Art. III
war es wahrscheinlich, daß außerhalb des Gültigkeitsbereiches die Formel (3)
zu große Werte für p angibt, für genügend kleine © ist das selbstverständlich
der Fall. Trifft dieser Sachverhalt zu, dann werden die berechneten A, für
m>n zu groß ausfallen, wenn die untere Grenze für og im ersten Integral
der 2. Formel (III) in Art. I gleich Null angenommen wird und sie werden zu
klein ausfallen, wenn man die erstere Grenze so wählt, daß nur größere ;,
als der Größe 6 entsprechen, vorkommen. Dadurch kann man die Maximal-
fehler abschätzen, die durch die Begrenztheit des Gültigkeitsintervalls für die
durch (3) definierte Funktion entstehen, was ein sehr wichtiger Umstand ist,
denn sonst wäre die Anwendbarkeit von (3) ganz problematisch. Dieser pro-
zentuale Fehler wird also wesentlich kleiner als X sein, wenn

—la 2

gesetzt wird. Dabei ist

und 4° der Werth von A,, wenn die untere Grenze des äußeren Integrals
Null wird. 7%, muß so bestimmt werden, daß i in Größenklassen ausgedrückt

kleiner als 6.0 bleibt. Zunächst wird, wenn noch I = = T, gesetzt wird:

Ay
>

U H
FA — r| Eher [108 =
U»

Ro
und wenn man die Formeln verwendet:
+1 ynat+l

jr: logr dr = A Of er
n+1 (n + 1)?

put 9 Int
an a? Er PA ee 7 EEE
L (log r) a AUS) M+1)% logr + n +1)?
ergibt sich:
3—4
IT JENmE:T h 2 = 4
7 On sl n
4, = ] Rus ) (108 In = =) = (3 re
: [A 2 2 4 \E 4
103 = (108 Im nt B) = = (3 zei):
z—l)

!o In 2 2 4
(1og en I) + ey

Die hier vorkommenden Logarithmen sind natürliche. Nennt man allge-
mein m, die Sterngröße, welche die Gültigkeit der Formel (3) nach oben be-

grenzt, v die der Maximalhelligkeit H entsprechende Größe, so muß für die
untere Grenze r, im Integrale von r

2
h, Non LR

angenommen werden und da rn —= — so wird:
0
et
RL Kl:
Ist & = 0.43429, so bestehen demnach die Formeln:
h 0.4
log ,, = SE . (m, — v)
In 0.4
log a ae (m —n).

Im speziellen ist dem früheren zufolge anzunehmen m, = 6, v = — 3.62;
—= 0.43. Damit ergibt sich folgendes:

m—n X brigg log (1+ X)
0 0.001 0.000
1 1 0
2 2 1
B) 3 ii
4 6 3
b) 13 6
6 32 14
7 s0 33
0) 0.205 0.081

Aus diesen Zahlen geht hervor, daß man bis zum=18 etwa die
Anzahlen A, so berechnen kann, als ob die angenommene Form für £(%)
eine unbegrenzte Gültigkeit hätte, ohne einen bemerkbaren Fehler zu begehen,
da n ungefähr — 12 ist. Zur Ableitung des Wertes von n sei folgendes
bemerkt: nennt man m und m zwei Größen, die den Bedingungen m <n
und m > n genügen, so ist nach den obigen Formeln

An ram h, e
und:
A, dee „’ ZI a)
log ar (n — m ) ur
Am Gel 310.4 1]?
Te eve ke vs)
log ge —=fßP+ log f.

Da eine genauere Ausgleichung nach diesen Formeln ziemlich unnötig
wäre, habe ich durch einfache Versuche eine genügende Darstellung der zu
Grunde gelegten Werte A, zu erhalten gesucht. Es ergab sich so » —= 11.91.
Die Anzahl A,, ist sehr sicher bestimmt, ich bin deshalb von m’ = 9.2 aus-
gegangen. Das Resultat der Rechnung ist in der obigen Tabelle unter R
angegeben. Die übrigbleibenden Abweichungen A— R lassen eine, so kann man
in Anbetracht der Unsicherheit der empirischen Daten sagen, vollständige Über-
einstimmung erkennen. Es seien nun noch die Anzahlen A, für m>n an-
geführt in dem Umfange, als sie sich der obigen Betrachtung gemäß bis auf
einige Einheiten der letzten Stelle verbürgen lassen.

m log as A
11.91 6.661 g
12.91 7.120 ns
13.91 7.452 en
14.91 BU
15.91 DE a5
16.91 Se
17.91 8.185

Die Anzahlen A, wachsen zuletzt nur langsam, aber schließlich wird
4A), für m —=w doch unendlich, was eine Folge davon ist, daß p(i) für i — 0
unendlich wird. Da aber die berechneten Zahlen 4°, für m >18 zuerst un-
zuverlässig, später ganz illusorisch werden, kann über den Grenzwert A%, also
über die Zahl aller sichtbaren Sterne, nichts ausgesagt werden, solange nicht die
Funktion $ in ihrem Verlaufe für kleine © bekannt ist. Die Gesamthelligkeit
aller dieser unendlich vielen Sterne aber ist endlich und zwar sehr klein.
Dabei macht das Gesamtlicht der schwächsten Sterne, etwa von m = 18 ab, nur
wenig aus und man überzeugt sich leicht, daß unter den gleichen Voraus-
setzungen, wie früher, die Gesamthelligkeit #4 höchstens um wenige Prozente
unrichtig, und zwar wahrscheinlich zu groß, gefunden wird, wenn man die’
Funktion y als in ihrem Gesamtverlauf durch (3) definiert ansieht.

Das von den Sternen m > n gelieferte Gesamtlicht ist nun:

1A
ae en: h,
B | Ih h„dh

nı

—= 4,h,: Bau ze)

Dazu kommt das Gesamtlicht der Sterne m < n, das sehr nahe sein wird:

je)

| sn ER Sn
HA; — D E AN | Ku a A,h,:
hy
Daraus folgt für das Gesamtlicht:
2 ... md) {
H= H, — H, = A) A,h,. (5)

Nebenbei bemerkt ist also = —= 0.65. Um so schwache Flächenhellig-

keiten, wie die des Himmelsgrundes, in übersichtlicher Weise anzugeben, habe
ich bei einer früheren Gelegenheit!) die Angabe der Zahl A vorgeschlagen,

1) Über kosmische Staubwolken und das Zodiakallicht. Münchener Sitzungsberichte 1901, 8. 277.

welche anzeigt, wievielmal größer die Flächenhelligkeit der mittleren Voll-
mondscheibe ist als die des betreffenden Objekts. Dem oben gefundenen Wert
von H entspricht nun für die mittlere Erhellung des Himmelsgrundes:

Aral 210%

Newcomb!) hat die mittlere Flächenhelligkeit des Nachthimmels aus Beob-

achtungen zu bestimmen gesucht und gefunden, daß die nicht in der Milch-

straße gelegenen Himmelsteile vom Flächeninhalt = — 0.785 Quadratgrad

so viel Licht aussenden wie 0.9 Sterne von der 5. Größe, während die Flächen-
helligkeit in der Milchstraße etwa doppelt so groß ist. Der mittlere Vollmond
hat so viel Licht wie ein Stern von der Größe — 11.8; ein Quadratgrad am
Himmel hat die Fläche von a Vollmondflächen, wo log a —= 0.676. Danach
ergibt die Beobachtung Newcombs:

A = 1.0 x 10° in der Milchstraße
A= 2-1 x 10° außerhalb der Milchstraße.

Das ist eine so gute Übereinstimmung mit dem oben gefundenen Werte,
wie bei der Unsicherheit solcher Beobachtungen kaum erwartet werden konnte.
Herr Townley?) hat ähnliche Beobachtungen wie Newcomb, aber auf photo-
graphischem Wege, angestellt. Nach seinen Angaben wären die 0.9 Newcomb-
schen Sterne 5. Größe durch 1 Stern 4. bis 5. Größe zu ersetzen und die Milch-
straßengegenden sind 1.9 mal so hell wie die außerhalb gelegenen Himmelsteile.
Ich habe in meiner zuletzt zitierten Arbeit vom Jahre 1901 unter der Vor-
aussetzung g —= const. für die Milchstraße A = 0.75 = 10° gefunden. Da
diese Zahl ebenfalls nicht wesentlich von der Newcombschen abweicht, wird
man daraus schließen, daß die Berechnung der Flächenhelligkeit des Himmels-
grundes keine Kontrolle für die Richtigkeit der Grundlagen der Rechnung
abgibt, der man große Bedeutung zuerkennen kann. Stark abweichende Re-
sultate werden nur durch ganz enorm abweichende Annahmen hervorgerufen
werden können, aus denen ganz andere A, für m >n folgen würden. Auf
die vorhandenen Nebelgebilde ist bei allen diesen Betrachtungen und Beob-
achtungen keine Rücksicht genommen worden, was indessen kaum viel aus-
machen kann.

Es sei noch bemerkt, daß die Formel (5) direkt aus der Formel (V) Art. I
folgt, wenn A($) = y:0o’, F=1, P=9 gesetzt wird. Denn dann ist:

1) Astrophysical Journal 14, 297, 1901.
2) Publications of the Pacific Soeiety XV, 1903.

o
oO

während sich aus (4) ergibt:

N 8 HE _y4,. )
ee gegen) ©

Die Verbindung beider Formeln gibt das Resultat (5). Nebenbei sei noch
folgender Satz angemerkt. Wäre das Sternsystem unendlich ausgedehnt und
überall die Sterndichtigkeit endlich, so wäre nach (V) Art. I die Helligkeit

des Himmelsgrundes:
H

H—=y-|D- vo)dr|y (d) ade.
0

[)

In dem speziellen Falle, daß allein die vorgelagerten hellen Massen eine
Absorption verursachen oder daß die Dichtigkeit in der Verteilung der dunklen
Massen proportional mit der Dichtigkeit D verläuft, würde man ansetzen dürfen

ur) = e*”, wo x(r) = v | Dar.
0
Aus der letzten Gleichung folgt:

dı(r) a)
dr 2

und da [s@s dx —= B eine Konstante ist:
0

RN, | ro dr, _ an We

dr
0
Der Voraussetzung gemäß ist aber | Ddr unendlich groß. Es ergibt
sich also: 0

d.h. der Himmelsgrund ist überall gleich hell und ganz unabhängig von der

Dichtigkeitsverteilung.

Nach den erhaltenen Resultaten sind die empirischen Abzählungsresultate
vollständig darstellbar durch die Formeln (2) und (3) des vorigen Artikels.
Die Dichtigkeit der räumlichen Sternverteilung D(r) ist dadurch noch nicht
gegeben, vielmehr besteht nur die Relation (4), Art.I. Man muß also die
Absorption kennen, um zur Kenntnis von D zu gelangen. Dagegen ermöglicht,
wie öfters erwähnt worden ist, die Hinzuziehung der mittleren Parallaxen-
werte ,, die Bestimmung der Absorption und somit auch von D(r).

Die Formel (IV) Art. I kann man, da A(e) = 0’ ist, auch schreiben:

wobei zur Abkürzung

2 z)

1.=3 | >| owar

gesetzt wird. K, geht aus /, hervor, wenn r—1 angenommen wird. Mit
Benutzung der Häufigkeitsfunktion (3) des vorigen Art. wird:

en. 2 1
I= & — i (108 ni) do.

him 0?

Eine weitere Behandlung ist nur möglich, wenn man r=f(e) angeben
kann, d.h. wenn das Gesetz der Absorptionswirkung bekannt ist. Geänderte
Annahmen scheinen nun die Schwierigkeiten, die hier auftreten und im fol-
genden erwähnt werden sollen, nicht zu beheben. Ich begnüge mich deshalb,
die Folgerungen aus der Annahme einer allgemeinen Absorption zu ziehen,
die dadurch charakterisiert ist, daß

vn=e”; g=re” (2)

gesetzt wird. e ist die Basis des natürlichen Logarithmensystems. Das In-
tegral I, ist nicht in geschlossener Form ausführbar. Andrerseits genügt
offenbar folgende Berechnung, die bis auf einen mäßigen Bruchteil von einem
Prozent, oder doch bis auf wenige Prozente, genau ist. Innerhalb der Grenzen
der Integration und für nicht zu große v lassen sich nämlich, wie der nume-

rische Verlauf der betreffenden Größen zeigt, konstante Größen «@ und A so
bestimmen, daß die Fehler meistens sehr viel weniger als 1°/0 betragen, wenn
man setzt:

1 1
alone (3)

Dann ergibt sich aber sofort:

ar H = 22
= E) =; > (e— Blog ) (1) ie =; in () es

K,„ erhält man dann hieraus, wenn man ? —=0, @a—= 1 setzt und das erste
von « und / freie Glied fortläßt:

3-7

K,= a(;) 2 oe
Ihm

Bezeichnet man zur Abkürzung:

h 7
3. 1. — (GE) ö
A ei (5) Im =
24) Am\ 2
I (n)
H (m\r
log — — (5) 2 log
ne Am‘ har
B = 3-1 ’
NET
ie
so erhält man schließlich:
Tmm um zZ 3
Ale) - Be (4)

Dabei sind alle Logarithmen natürliche. Auch in Bezug auf die Formel (4)
gilt der wichtige Satz, daß die Beschränkung des Gültigkeitsbereichs der Häufig-
keitsfunktion p in der obigen Weise nur außerhalb gewisser Grenzen für m
und m’ merkbare Fehler erzeugt. Zur ungefähren Feststellung dieser Grenzen
genügt es selbstverständlich vollkommen, statt der Gleichung (IV) die etwas
einfachere (IVa) zu untersuchen. Man hat also zuzusehen, ob und innerhalb
welchen Spielraums für die m die Gleichung:

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 3. Abh. 6

=
— . p(hne) de

| oe’ p(h„e)do

0 ve ak | = .. bis auf kleine Abweichungen dasselbe z
gibt, wie in ko Falle, in dem o, = 0 angenommen wird. Zunächst gilt

diese Untersuchung für m >n, und dieser Fall ist hier als der allgemeinere
aufzufassen. Für m <n hat man in den Endformeln einfach n = m zu setzen;
n selbst kommt dann gar nicht mehr vor. Zur Vereinfachung der Darstellung
werde gesetzt:

4 o1

2) ! H ” 4%
a = log (£ =) do; b =) oe’ log elog (5) do;
og ı)
€ -| o-2log ( 5) do
. =) i
Dann wird:
7 a b
a le (3.2)

Die Durchführung der Rechnung gibt folgendes:

2.1 +24 mn]

1a 2 H TE IR NEE
ee : eb (14° Eu: m- »), 1 | E OB
3-i 148

ee te Jah 2
=)

1+ — mn) |

ya nn ) en) n—m)|

Cat mi m.) (mov) (6)

32 Be m+v—2m,)—
El Ne a\ 0 50€?
Hhn en 9n)+ SD Sn v) (n—m)
10€ 508°
39
3—, 3—4 - m
On li nern
nee en
BA? \h Hm a ! (m—n)

Die Formeln wurden gleich so geschrieben, daß die in geschweifte Klam-
mern gesetzten Glieder die Form 1— X haben. X ist also der Fehler, der
entsteht, wenn man die untere Grenze der Integrale = (0 setzt. Zuerst inter-
essiert der Fall m <n. Dann ist den obigen Bemerkungen zufolge n—= m zu
setzen, und es wird also:

2— 3—4

2 /H\: Ale ee 3-1, er
da= @—1)? 5 AZ); gen: 5) (1+ 108 em) X);

3—4

me
eg) U

el Amo\ 12% N,
2.-(®) 14 50m |

- 3—1 (3-2)?
3-, ARMS ER EI ACHT. Be
X Amo\ ? RanE (m+r— 2m) 508° (m — m,) (my — v)
NA 3—1
ra (m — v)

Tim 3 31 =
2.-(®) + mn)|.

Für u =6, vr = — 3.62, 1 —= 0.43 findet man den Fehler X,< 0.8°/o,
während X, und X, völlig (< 0.1°/o) belanglos bleiben, solange m eine positive
Größe ist.

Für m >n findet man nach den Formeln (5) überschlagsweise:

m 2, X, X,
al 0.008 0.000 0.000
12.01 ) 0 0
13.91 13 0 0
14 gl 21 1 1
15.91 35 3 2
16.91 0.061 0.007 0.006

Man darf danach die Formel (4) für die mittleren Parallaxen benutzen,
solange m positiv und <17 bleibt, ohne einen irgendwie ins Gewicht fallenden
Fehler zu befürchten.

Bekanntlich hat Herr Kapteyn!) aus und in Verbindung mit Apexbestim-

!) Ich nehme die Zahlen aus den Angaben des Autors in Astron. Journ., Nr. 566.
6*

mungen mittlere Parallaxen ,,, bis zu Sternen von der 8. und 9. Größe ab-
geleitet und Herr Comstock !) hat aus einer Apexbestimmung aus 68 schwachen,
zuerst von ©. Struve in Pulkowa beobachteten Sternen mittlere Parallaxen für
diese Sterne erhalten. Die zugehörigen Grenzwerte m und m’ habe ich dabei
ohne nähere Untersuchung der folgenden Tabelle gemäß angenommen. Kleinere
Ungenauigkeiten in dieser Beziehung sind ziemlich belanglos.

Nr. m’ m Mittel z(K) z(N) (a)

It 0.0 3:9 2.7 00383 0.0310 070404
2 3.9 4.9 4.0 205 155 222
3 4.5 3.5 5.0 147 93 155
4 5.9 6.5 6.0 129 62 113
5 6.5 7. 7.0 39 39 s6
6 8.0 9.0 8.9 63 19 63
7 10.0 11.0 10.5 0.0045 0.0008 0.0049

Neben den ungefähren Mittelwerten der Größen sind unter z(K) die
von Herrn Kapteyn und Comstock gefundenen Parallaxen angeführt. Ferner
sind n(N) die oben als „normale“ bezeichneten Parallaxen. Nebenbei bemerkt,
erhält man eine gute Darstellung der empirischen Werte durch die Formel:

(rn) = n(N) x 1.178 + 0:0040,
wie die Gegenüberstellung von (z) und z(K) in der obigen Tabelle zeigt.

Es ist schon oft bemerkt worden, daß die n(K) und die normalen
Werte n(N) ganz unvereinbar miteinander sind. Will man die Werte (X)
als richtig anerkennen, so bleibt wohl kaum etwas anderes übrig, als eine
starke Absorption anzunehmen. Versuche, ohne eine solche Absorption die
Abzählungsergebnisse A, mit denn(K) in Einklang zu bringen, können nur
dann erfolgreich sein, wenn die oben benutzten A, abgeändert werden und
man außerdem die Funktion p(i) ganz anders verlaufen läßt, als die bis-
herigen direkten Bestimmungen von Parallaxen zeigen, und zwar in dem
Sinne, daß kleine ö sehr viel häufiger vorkommen müßten. Solche Rech-
nungen lassen sich ohne sonderliche Mühe ausführen. Die Annahme, daß die
weiteren Sterne eine andere Häufigkeitsfunktion g zeigen als die uns nächsten,
ist natürlich nicht ohne weiteres zurückzuweisen, dürfte aber wohl nur im
Notfalle zuzulassen sein. Sobald aber die hier benutzten A, bis etwa zur
12.Größe ganz nahe richtig sind, sind die normalen Parallaxenwerte als mathe-
matische Folge zu bezeichnen und dann bleibt nichts übrig als entweder die
mittleren Parallaxen z(X) als nicht zutreffend: anzusehen oder eine starke

ı) Provisional results etc. Astron. Jourm., Nr. 558.

Absorption anzunehmen. Gegen die erste Maßnahme werden sich gegenwärtig
keine ernsten Einwände machen lassen, da die Ableitung der n (X) auf der
Annahme einer vollständigen Kompensation aller systematischen Eigenbewe-
gungen beruht, die sicher nicht stattgefunden hat. In welchem Betrag sich
die mittleren Parallaxen durch andere Annahmen oder andere Rechnungs-
methoden verändern können, ist sehr schwierig anzugeben, da über die syste-
matischen Eigenbewegungen der Sterne und namentlich der schwächeren
noch viel zu wenig bekannt ist.

Was die zweite Maßnahme betrifft, nämlich die Einführung einer be-
deutenden Absorption, so ist sie in Bezug auf die räumliche Dichtigkeit D(r)
mit kaum zulässigen Folgerungen verbunden. Das Vorhandensein bedeutender
Absorptionen an einzelnen Stellen, besonders in der Milchstraße, ist wieder-
holt und von verschiedenen Seiten bemerkt worden. Unzweideutige Anzeichen
einer allgemein wirkenden Absorption aber, die also einen mit der Entfernung
wachsenden Einfluß ausübt, sind bis jetzt noch nicht aufgefunden worden.
Gerade in den letzten Monaten wollte man zwar sehr bemerkbare selektive
Absorptionswirkungen konstatiert haben. Den Gedankengängen, die dazu ge-
führt haben, kann ich aber, zunächst wenigstens, nicht beistimmen. Zum Teil
sind sie als gänzlich verfehlt anzusehen, zum Teil stützen sie sich auf An-
deutungen, die allerdings von beobachteten Tatsachen ausgehen und demgemäß
nicht ohne weiteres abzuweisen sind. Aber diese Andeutungen müßten noch
sehr viel weiter verfolgt werden, ehe sie als Grundlage für irgendwelche Be-
weise des Vorhandenseins bemerkbarer selektiver Absorptionen benutzt werden
können. Mit Hilfe der obigen Formeln oder geringfügiger Umgestaltungen der-
selben können leicht beliebige Absorptionen in Rechnung gezogen werden.
Gegenwärtig fehlt noch die Handhabe zur Verwendung besonderer Ansätze,
deshalb soll nur, wie schon oben geschehen ist, die gleichmäßige allgemeine
Absorption, die durch die Formel

DON SEEN

ausgedrückt ist, weiter verfolgt werden. Auf die Sternzahlen A, hat die Ab-
sorption keinen Einfluß insofern, als aus ihnen nur geschlossen werden kann,
daß 4 (e) y:9°®” ist. Aber dann ist die räumliche Dichtigkeit D(r) durch
die Formel (14) Art. I bestimmt, und man ersieht daraus ohne weiteres, daß
D(r) bei nicht zu kleinen v gegen die Grenzen des Sternsystems sehr stark
anwachsen muß.

Ist keine oder nur eine unmerkliche Absorption vorhanden, dann ist die
Dichtigkeit D(r) = 4(0) = y-o°’. Die Grenze des schematischen Stern-

systems ist dort, wo Sterne von der Größe —3.62 in der Siriusweite als
Sterne von der Größe 11.91 erscheinen, was also in 1280 Siriusweiten ein-
tritt. Die Dichtigkeitsverteilung für r<1 kommt nicht in Frage, und das
starke Anwachsen von D bei Verringerung von r in diesem Teil des Raumes
bleibt am besten unbeachtet, da es nur verwirrend wirken kann. Für Werte
r>1 gestaltet sich der Verlauf von D(r) folgendermaßen:

" D P D r D

1 1.000 120 0.128 600 0.064
5 0.501 140 0.119 700 0.060
10 0.372 160 0.112 300 0.057
20 0.276 180 0.107 900 0.054
40 0.204 200 0.102 1000 0.051
60 0.172 300 0.086 1100 0.049
s0 0.152 400 0.076 1200 0.047

100 0.138 500 0.069

Will man für die schwächeren Sterne den Parallaxenwerten n (X) nahe
kommen, so muß man, wie schon erwähnt worden ist, relativ große Absorp-
tionen annehmen. Ich will hier nur folgende Werte anführen:

1.v = !/»o. Dann ist die Grenze des Sternsystems schon in einer Ent-
fernung von 100 Siriusweiten. Man findet hier die Näherungsformel:

2 = 2.4 0.0300 — 0.00304 log nat g.

er
Es ist also « = + 0.0300 und f = — 0.00304.

Die hierdurch erzielte Annäherung an die Werte n (K) ist offenbar lange
noch nicht ausreichend.

2.v—= Yıs und damit:
& = -1.0.0300;. A = -+0.00700.

Grenze des Sternsystems 83- Siriusweiten. Aus dem Verlauf der danach ge-
rechneten Zahlen ist zu schließen, daß man » noch weiter vergrößern müßte,
vielleicht bis auf Y/ıa. Zum Vergleich wurde noch

3. v = !/soo angenommen,
«1 0.00154; Br 2120.000102:
Grenze des Sternsystems bei 670 Siriusweiten.

Die mit den angegebenen Werten gerechneten Parallaxen sind in der
folgenden Tabelle zugleich mit den Werten z (K) zusammengestellt:

m v—= 1ıs v— 120 v = 1/500 az (K)
2.7 0.0363 0.0357 0.0313 0.0383
4.0 204 198 158 205
3.0 144 138 101 147
6.0 106 99 65 129
7.0 50 74 42 89
8.9 BB) 46 23 63
10.5 0.0039 0.0033 0.0017 0.0045

Berechnet man nach (14) Art. I die Dichtigkeiten D (r), so ergibt sich für
v—= Yıs und v — soo.

" D(}/ı5) Y D (1/5oo)
1 1l 1 1.00
10 1 10 0.39
20 2 30 0.26
30 b) 50 0.22
40 13 100 0.20
50 32 200 021
60 75 300 0.24
70 190 400 0.30
s0 470 500 0.38
Grenze 82.8 604 600 0.47
Grenze 670 0.57

Bei größeren Absorptionen, und sie allein vermögen unter den gemachten
Voraussetzungen die Werte rn (X) darzustellen, findet stets diese enorme An-
häufung der Sterne in den äußersten Regionen des Sternsystems statt, was
wohl einige Bedenken hervorrufen dürfte. Aus großer Entfernung betrachtet
würden solche Systeme wie Ringnebel aussehen. Für m > n seien schließlich
nur folgende mittleren Parallaxen, nach Formel (5a) berechnet, angeführt.

m v=1ı5 v— 1/500

11.91 0.0030 0.0004
12.91 28

13.91 28 |

14.91 27 020003
15.91 27 |

16.91 27

Yan

An dem Vorhandensein einer Absorption des Sternlichts ist wohl kaum
zu zweifeln, insbesondere wenn man dabei an die Wirkung vorgelagerter
Massen denkt. Daß z. B. weit ausgebreitete Staubwolken in den verschiedensten
Gegenden des Himmels vorkommen, ist zum mindesten eine sehr wahrschein-
liche Annahme, vielleicht eine sichergestellte Tatsache. Man hat wohl auch,
und namentlich geschah dies in früheren Zeiten, die Ansicht ausgesprochen,
die Lichtbewegung durch weite Strecken trage an sich die Zeichen einer
Abschwächung, indem sie auch beim Fehlen dessen, was wir Materie nennen,
in stärkerem Maße erfolgt, als die quadratische Ausbreitung erfordert. Doch
dürfte diese Annahme immerhin nach den neueren physikalischen Ansichten
auf Schwierigkeiten stoßen. Da gewöhnliche Absorption und Dispersion zu-
sammenhängen, wenn dies sich auch nicht in begrenzten Teilen des Spektrums
nachweisen zu lassen braucht, ferner die Absorption in vielen Fällen sich als
selektive zeigen wird, haben sich in neuester Zeit die Bemühungen haupt-
sächlich auf Konstatierung einer Dispersion und selektiven Absorption des
Sternlichts gerichtet. Wenn nun auch die Arbeiten der Herren Nordmann
und Tikhoff in Bezug auf die Dispersion des Sternlichts bis jetzt noch nicht
zu Ergebnissen geführt haben, die eine unzweifelhafte Interpretation erlauben,
so ist doch durch sie sicherlich die Bearbeitung wichtiger Probleme an-
gebahnt worden.

In Bezug auf die selektive Absorption ist in den letzten Monaten die
Meinung ausgesprochen worden, daß wirklich der Nachweis einer solchen und
zwar in dem Sinne, daß die brechbareren Teile des Spektrums mehr als die
weniger brechbaren geschwächt werden, bereits als gelungen angesehen werden
könne. Im Zusammenhang mit den hier behandelten Fragen wäre das eine
viel zu wichtige Erkenntnis, als daß die näheren Umstände unerwähnt bleiben
könnten.

Es traten hierbei insbesondere drei Feststellungen in den Vordergrund:

1. Herr Kapteyn!) hat folgende Bemerkung gemacht. Innerhalb einer
Klasse von Sternen, deren Spektra dem Sonnenspektrum sehr ähnlich sind,
sind einige zu finden, bei denen im violetten Teil eine größere Absorption
bemerkbar ist als in anderen Teilen, so daß man den auf der Harvard-Stern-
warte eingeführten Spektraltypus XVa in zwei Unterabteilungen teilen kann:
in die Gruppen I und II, zu denen « Cassiop. bzw. « bootis gehören. Die

1) On the absorption of light in space. Astrophysical Journal XXIX.

Gruppe I zeigt eine mehr oder weniger stark bemerkbare Absorption im
violetten Teil des Spektrums. Herr Kapteyn hat weiter bemerkt, daß die 36
bekannten Sterne der Gruppe I, die er übrigens durch neun Sterne vom ähn-
lichen Typus XIV vermehrte, im Mittel eine säkulare Eigenbewegung von 11:4
haben, die 25 Sterne der Gruppe II dagegen eine solche von 47:1. Man wird
daraus sicherlich folgern dürfen, daß die letzteren Sterne uns im Mittel viel
näher sind und man kann demzufolge annehmen, daß die stärkere selektive
Absorption im Violett bei Gruppe I durch die größere Entfernung verursacht
sei. Herr Kapteyn selbst hat aber eine Nötigung zu dieser Annahme nicht
als vorhanden erklärt, was gegenüber anderen Auffassungen hervorgehoben
werden muß. In der Tat hat die Gruppe I im Mittel die Sterngröße 3.3, die
Gruppe II 5.5. Die Sterne I haben also eine sehr viel größere Leuchtkraft
und befinden sich in anderen physikalischen Zuständen als II. Die kleine
Verschiedenheit der Spektra ist demnach auf die plausibelste Weise erklärt,
ohne daß man gezwungen wäre, an eine Absorption des Lichts im Weltraum
zu denken.

2. Die Bearbeitung der Greenwicher photographischen Sternaufnahmen
ergab, daß die Durchmesser d der Sternscheibchen auf jeder Platte, die erfah-
rungsgemäß außer von Konstanten, die der Platte zugehören, abhängig sind
von der Sterngröße m und der Expositionszeit t, diese zwei Größen nicht ge-
trennt, sondern nur in der Verbindung m — b - log t enthalten, wenigstens daß
man mit einer solchen Annahme die Beobachtungen genügend darstellen
konnte. Es ist also:

d= F (m — blog). (eb)

Diese Tatsache ist auch anderwärts und zwar sehr früh erkannt worden, so
u.a. von Herrn Charlier!) 1899, der b= 1.7 fand. Nun hat Herr Turner ?) die
Greenwicher Messungen mit dem Werte b= 2.0 darstellen können und aus dieser
keineswegs überraschenden Tatsache sehr weitgehende Folgerungen in Bezug
auf eine interstellare Absorption gezogen. Die Bemerkung, daß der Zahlen-
wert sehr unsicher bestimmt erscheint und außerdem von der ziemlich will-
kürlich angenommenen Form der Funktion F, die den ursprünglich in Green-
wich ausgeführten Reduktionen zu Grunde gelegt worden ist, abhängig ist,
mag hier nicht weiter verfolgt werden, da sie von keiner prinzipiellen
Bedeutung für das Folgende ist. Die Argumente, welche Herr Turner zur

1) Über Anwendung der Sternphotographie zur Helligkeitsmessung der Sterne. Publikationen der
Astron. Gesellschaft, Nr. XIX.
?2) On the diminution of light ete. Monthly Notices LXIX, S. 61.
Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 3. Abh.

Bekräftigung seiner Interpretation anführt, beruhen vielmehr auf folgendem.
Nimmt man an, daß die ganze Energie der Lichtstrahlung E zur Vergrößerung
der Sternscheibehen verwendet wird und daß d ein Maß für diese aufgewendete
Energie ist, dann wird d nur eine Funktion dieser Energie sein.

Wird ein Stern von der photometrisch gemessenen Größe m die Zeit t
lang exponiert, dann ist, abgesehen von einem Proportionalitätsfaktor:

IN (2)
oder auch:
log E= — 0.4 (m — 2.5 log t).

Es würde sich also ergeben:

d=F(m — + log £).

Die photographischen Aufnahmen ergeben aber:
d=F(m — = plogt), (3)

wo im Falle der Greenwicher Beobachtungen p = = also wesentlich kleiner

als 1 ist. Diese allgemeine bekannte Tatsache kann man sich bekanntlich
dadurch erklären, daß nicht (2), sondern der Ausdruck

E =— hi, t? (4)

die verwendete Energie ausdrückt. Besonders Herr Schwarzschild!) hat die
Formel(4) seinen bekannten photographisch-photometrischen Arbeiten zu Grunde
gelegt und ausführlich behandelt. Es wurden dabei auch Laboratoriumsver-
suche herangezogen, so daß (4) mit allgemeinen Eigenschaften des photo-
graphischen Prozesses zusammenhängt. Freilich kommt hier noch ein anderer
Umstand hinzu, weil die Vergrößerung der Sternscheiben als Maß der Hellig-
keit dient und in dieser Richtung dürften, wenn ich nicht irre, weitergehende
Laboratoriumsversuche wünschenswert sein.

Herr Turner akzeptiert aber eine andere Erklärung. Er meint, daß die
Sterne, welche photometrisch im optisch hellsten Teil des Spektrums gemessen
die Größe m haben, im photographisch wirksamen Spektralgebiet eine andere
Größe m, besitzen und daß diese letztere durch eine interstellare Absorption,
die besonders die brechbaren Strahlen beeinflußt, vergrößert wird. Die bisher
ausgeführten Versuche sprechen von vornherein zwar nicht zu Gunsten dieser

'!) Publikationen der v. Kuffnersehen Sternwarte, Band V.

Annahme, aber es ist vielleicht von Nutzen, die Sache aufzuklären. Die von
Herrn Turner gemachte Annahme erfordert, daß

h,„,t eine Funktion von A, tP,

wenn Ä,, die Helligkeit eines Sternes ohne und h, dieselbe mit Rücksichts-
nahme auf Absorption ist. Es muß also sein:

log (h„,D) = (log Im + plog t)
log h,, + logt = f(-0.4m + plogd);

für m = 0 wird h, = 1 und man darf als Ausgangswert h,, ebenfalls 1 an-
nehmen.
Es folgt also:
logh., = — 28 Mm.
pP

Soll dies eine Folge der Absorption sein, so müssen folgende Beziehungen
stattfinden. Nennt man r, die mittlere Entfernung der Sterne von der photo-
metrischen Größe m, die im optischen Spektralgebiet eine Helligkeit f, (r,),
was eine Funktion von r, sein muß, hervorruft und im photographischen

Gebiete eine solche /,(r,), dann müßte sein:

r. (rn) ae Ing ee nn 1=p
ve (ein = nt

Der Ausdruck, welcher r mit m verbindet, ist nach den früheren Unter-
suchungen noch nicht bekannt. Nehmen wir an:
logr,„ =loge + qm (5)

so kann man sowohl die Kapteynschen als auch die normalen mittleren
Parallaxenwerte darstellen. Ist noch r, die Entfernung der Sterne von der
Größe 0, also:

so wird:
N ae)
form) _ (=) ». (6)
fı om) 2
Die Kapteynschen Parallaxenwerte und die normalen darf man als extreme
Werte bezeichnen. Für die ersteren ist g = — log 0.75 zu setzen,!) für die

1) Publications of the astronomical Laboratory at Gröningen, No. 8, Formel (55).

1
letzteren qg = =: Ferner soll nach Herrn Turner » — — genommen werden.

Dann folst:
—0.8 N:

a) (>) (2) ;
= —=\|-) oder — |
em) u) un)
Also nur dann, wenn die Schwächung des Lichtes nach diesen Formeln
geschieht, kann p eine Konstante sein; sonst ist » mit der Größe » variabel.

Um die zu erwartende Veränderlichkeit von p zu übersehen, soll die oben als
allgemeine bezeichnete Absorption in Betracht gezogen werden. Es wird dann

Kern) = e m) und em) = eu male)

zu setzen sein. Bezeichnet man zur Abkürzung:

oa — 04 Ip
:D.
so wird:
(4, — 4) (r„— I) ge = — mo
und mit Benutzung von (5):
(4, — 4) r,(102" — 1)loge = — mo. (7)

Nimmt man beispielsweise an, daß für eine bestimmte Größenklasse m
der Wert von o gleich o, ist, so ergibt sich:

—Mm, 0]

102m —]

(1, — k)r, lege =

und für jedes beliebige m gibt dann. (7) das zugehörige o und daraus den
Koeffizienten b in (3):

B) B)
rer
= 4 5 \ 1 5
Wählt man p = m — 1 und 1.) qg = 0.125, 2) q = 5, 80 wird
dann 0, — I: log [(A, —4,) r,log e] = 9.0323, bzw. 8.4617,,

und man erhält:

m (1) (2)
3.0 2.28 2138
7.0 2.0 2.0
11.0 1.61 1.23

Die Werte von b variieren also sehr stark mit m und das ist gerade das
charakteristische Anzeichen einer allgemeinen Absorption. Wenn man also die
bekannte Tatsache, daß bei Sternphotographien b wesentlich kleiner als 2.5 nicht
durch die in gewissem Umfange erprobte Formel (4), sondern durch das Vor-
handensein einer selektiven Absorption erklären will, welche die photographisch
wirksamen Strahlen wesentlich mehr schwächt als die optischen, wäre es
nötig, die Veränderlichkeit des oben mit » bezeichneten Koeffizienten mit der
Größe m nachzuweisen. Im übrigen wären trotz der umfangreichen Literatur
in diesem Gebiete, ausführlichere Versuche mit künstlichen Sternen, wie schon
erwähnt, erwünscht.

3. Durch Anwendung von Farbenfiltern gelangte Herr Tikhoff zu sehr merk-
würdigen Resultaten, die allerdings als Nachweis für eine sehr bedeutende Ab-
sorption gedeutet werden können, aber keineswegs so gedeutet werden müssen.
Auch unterliegt es keinem Zweifel, was Herr Tikhoff wohl selbst erkannt hat,
daß noch sehr eingehende Laboratoriumsversuche an künstlichen Sternen vor-
hergehen müssen, ehe die Verhältnisse, namentlich in Bezug auf die rein
photographischen Prozesse, so weit geklärt sein werden, daß man über die Ab-
sorption des Sternlichts etwas aussagen kann. Nach Herrn Schwarzschilds !)
Mitteilungen übrigens sind gerade Beobachtungen an den Plejadensternen, die
bei ähnlichen Untersuchungen bevorzugt zu werden pflegen, nur mit Vorsicht
zu allgemeinen Schlüssen zu verwenden.

!) Vierteljahrschrift der Astron. Gesellschaft, Jahrgang 43, S. 287.

Berichtigung: Seite 15 Zeile 12 v. o. tattv=4-+/ isv=4—J4.

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Abhandlungen

der Königlich Bayerischen Akademie der Wissenschaften
Mathematisch -physikalische Klasse
XXV. Band, 4. Abhandlung

Über: die singulären Lösungen einer Differentialgleichung
erster Ordnung mit zwei Variabeln, insbesondere über
diejenigen, welche zugleich partikuläre Integrale sind

Walther von Dyck

Vorgelest am 4. Dezember 1909

München 1910
Verlag der Königlich Bayerischen Akademie der Wissenschaften

in Kommission des G. Franz’schen Verlags (J. Roth)

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Einleitung.

Die folgenden Betrachtungen beschäftigen sich mit dem Verhalten der
Integralkurven einer Differentialgleichung erster Ordnung zwischen zwei
Variabeln

F(@, y,y') = I
in der Umgebung einer singulären Lösung im allgemeinen und dann im
besonderen für den Fall, daß die singuläre Lösung zugleich
partikuläres Integral der Differentialgleichung ist.

Dabei knüpft die Darlegung einmal an die obige Differentialgleichung
als Ausgangspunkt an ($ 1—3), dann an die Gleichung der einfach unend-
lichen Kurvenschar

Day 0) 0
($ 4, 5) und es-handelt sich neben einer genauen analytischen Formulierung,
die zur Ergänzung der bisherigen Untersuchungen notwendig ist, vornehmlich
um die gestaltliche Diskussion im reellen Gebiet.

Trotz der umfangreichen Literatur, welche über die Frage der singulären
Lösungen seit Clairaut und Euler entstanden ist, scheint mir eine ausführliche
Darlegung der Geometrie der singulären Lösungen noch immer nicht unan-
gebracht. Es finden sich Unklarheiten und Ungenauigkeiten auch in der all-
gemeinen Theorie noch in neueren Abhandlungen wie in Lehrbüchern über
diesen Gegenstand; besonders aber ist jener Fall der zugleich singulären und
partikulären Lösungen seinem eigentlichen geometrischen Charakter nach noch
nicht klargelegt worden, obwohl die analytischen Grundlagen der ganzen Frage
seit Darbouxs Betrachtungen und besonders seit den Untersuchungen von
Fuchs und Hamburger vollständig gegeben sind.

Das Interesse hat sich aber in neuerer Zeit mehr der Theorie der durch eine
Differentialgleichung (oder ein System von solchen) definierten analytischen
Funktionen und ihrer festen und beweglichen singulären Stellen zu-

gewendet, für welche nach den Öauchyschen Existenzbeweisen der Aufsatz
von Briot und Bouquet vom Jahre 1856 „Sur les proprietes des fonctions
definies par des &quations differentielles“?) und dann der Aufsatz von Fuchs
„Über die Differentialgleichungen, deren Integrale feste Verzweigungspunkte
besitzen“?) die Grundlage bilden und an welche dann die neueren Arbeiten
von Poincar& und Picard, weiterhin von Painleve, Bendixson, Horn u.a.
anschließen). Den hier entstandenen, für die Funktionentheorie prinzipiell
wichtigen Arbeiten gegenüber ist die Frage der singulären Lösungen, die wir
in den gegenwärtigen Untersuchungen besonders nach der geometrischen Seite
weiterführen wollen, zurückgetreten.

Auf Grund der nachfolgenden Betrachtungen lassen sich die en
über die singulären Lösungen folgendermaßen aussprechen:

Als singuläre Lösung der Differentialgleichung F (x, y, y') = 0 soll
jede die Differentialgleichung befriedigende Gleichung in x und y be-
zeichnet werden, welche ohne Bildung des allgemeinen Integrals der-

selben als Teilfaktor der Diskriminante D von F=0 und ei — 0

gewonnen werden kann‘).

l. Der allgemeine Typus der singulären Lösungen einer Differential-
gleichung erster Ordnung, der Fall der gemeinsamen Berührungs-
kurve einer Schar von Zweigen von partikulären Integralkurven, in
welchem die eigentlichen Umhüllungskurven (Enveloppen) enthalten sind,
sei als Typus I der singulären Lösungen bezeichnet.

1) Journal de l’e&cole polyt. cah. 36.

2) Sitzungsberichte der Berliner Akademie, Bd. 32, vom Jahre 1584.

3) Man vergleiche für eine zusammenhängende Darstellung etwa Picards „Traite d’analyse“,
tom. III (Paris 1896), sowie (von weiteren Handbüchern, wie denen von Schlesinger und Forsyth
abgesehen) besonders Painleves „Lecons sur la theorie analytique des &quations differentielles“ (pro-
fessces A Stockholm 1895, Paris 1897), endlich für die weitere Literatur das Referat von Painleve über
„Gewöhnliche Differentialgleichungen“ in der Enzyklopädie der mathematischen Wissenschaften, Bd. II,
S. 215 ff. (französische Ausgabe, tome II, vol. 3, fasc. 1).

Es sei gestattet, hier anzufügen, daß ein Teil der Darlegungen, die A. Wahlgren im Anschluß
an Bendixson in der Abhandlung „Sur les points singuliers des equations differentielles du premier
ordre et du second degre“ in den Abhandlungen der schwedischen Akademie der Wiss. (Bd. 28, 1902)
gegeben hat, sich schon in meiner Arbeit „Über die gestaltlichen Verhältnisse der durch eine Differential-
gleichung erster Ordnung zwischen zwei erhal definierten Kurvensysteme* (in den Sitzungsberichten
der Münchner Akademie der Wissenschaften v. J. 1891 und 1892) findet und dort für eine Charakteristik
des Gesamtverlaufes des Systems der Integralkurven im Sinne der Analysis situs verwertet ist.

4) Vergleiche hiezu im folgenden die Ausführungen des $7. Boole spricht in seinem „Treatise
on differential equations“ in konsequenter Weise von „Singular solutions“ und von „Partieular in-
tegrals“, eine richtige Unterscheidung, die später zumeist außer acht gelassen worden ist.

II. Diesen Berührungskurven treten die Grenzkurven an die Seite,
welchen sich eine Schar von Zweigen der partikulären Integralkurven von
einer oder von zwei Seiten annähert, ohne sie (singuläre Stellen aus-
genommen) zu berühren oder zu durchsetzen — TypusII der singu-
lären Lösungen. Es ist dies, wie wir zeigen werden, der allgemeine
Fall der zugleich singulären und partikulären Lösungen der
Differentialgleichung.

Diese Grenzkurven können einfach oder mehrfach zählend im System
der partikulären Integralkurven auftreten.

III. Der in der Literatur in der Regel als Beispiel für die zugleich
singulären und partikulären Lösungen einer Differentialgleichung angeführte
Fall, in welchem eine partikuläre Integralkurve von einer Gruppe von
Zweigen weiterer partikulärer Integralkurven berührt wird, ist ein ganz
spezieller Fall solcher Lösungen.

IV. Der Ort singulärer Punkte von partikulären Integral-
kurven ist im allgemeinen weder partikuläre noch singuläre Lösung,
kann aber im besonderen das eine oder andere oder auch beides sein.

Die analytische Unterscheidung der beiden Typen I und II liegt in
der bekannten Arbeit von Hamburger „Über die singulären Lösungen der
algebraischen Differentialgleichungen erster Ordnung“ !) vollständig vor, aber
der geometrische Charakter des allgemeinen Falles II als einer singulären
Lösung wird nicht erörtert, vielmehr nur seine Eigenschaft als partikuläres
Integral hervorgehoben.

Als Typus der zugleich singulären und partikulären Integrale wird dort
nur der obige besondere Fall III betrachtet?). Für ihn gibt es ein klassisches
Beispiel, das auf Cauchy°) zurückgeht, die Differentialgleichung

y"—Aay-y+8y—=V0

1) Journal für die reine und angewandte Mathematik, Bd. 112, 1893.

?) Vgl. die Zusammenfassung auf S. 218 der ebengenannten Abhandlung von Hamburger. Ebenso
die Darstellung der Hamburgerschen Untersuchungen in Forsyths „Theory of differential equations“,
part II (Cambridge 1900), chap. VIII, No. 108 und in Schlesingers „Einführung in die Theorie der
Differentialgleichungen“ (Leipzig 1900), Kap. VIII, Nr. 63— 66.

®) Cauchy, ‚Lecons sur le caleul differentiel et le caleul integral‘. Herausg. von Moigno, Paris
1844, Bd. 2, S. 377. Für die historische Entwickelung der Theorie der singulären Lösungen wie für die
Literatur vergleiche man Painleves schon genanntes Referat in der Enzyklopädie der mathematischen
Wissenschaften, sowie eine von Braunmühl veranlaßte Dissertation von Rothenberg (München 1908),
abgedruckt in den Abhandlungen zur Geschichte der math. Wiss., Bd. XX.

mit dem allgemeinen Integral
y=(@—0)),

welches für C= 0 die zugleich singuläre und partikuläre Lösung y = 0
ergibt). Dieses Beispiel ist weiter in dem mit einer großen Zahl instruktiver
Beispiele ausgestatteten „Treatise on differential equations“ von Boole vom
Jahre 1859 ausführlich besprochen und findet sich dann mit gleichartigen
Beispielen in der größeren Zahl der Lehrbücher über Differentialgleichungen?).

Booles Treatise enthält aber auch?) eine Differentialgleichung, welche
eine zugleich singuläre und partikuläre Lösung von dem obenbezeichneten
allgemeinen Typus II der Grenzkurve besitzt, freilich ohne daß sie
diesem Charakter nach erkannt wäre. Es ist einfach die Differentialgleichung

y—x A

Boole hebt hervor, daß die Lösung & = 0 für positive Zahlen » kleiner als 1
ein „singular solution“ darstellt (Typus I), für Zahlen » größer als 1 aber ein
„particular integral“. Es ist hier der Fall» = 3 das einfachste Beispiel
des Typus II der zugleich singulären und partikulären Lösung, der im übrigen
für jeden rationalen gebrochenen Exponenten » > 1 vorliegt. Auch Ham-
burger kommt auf dieselbe Gleichung am Schlusse der Erörterungen zu
seinem dritten Beispiel ®)

y'? Dre Y zum 0
X ar (iz a,) (& — 4,) Bene (2 iz Au)
y%ıy _0)W @).....(4@,),

Hier findet sich die Bemerkung, daß, wenn o, eine p-fache Wurzel von Y = 0
ist (wop>2), y= e, ein „partikuläres Integral“ darstellt, der Entwicke-
lung von y' in der Form
»
I eh ar 2 8%

entsprechend. Auch in Painlev6s schon erwähntem Referat in der Enzy-
klopädie der mathematischen Wissenschaften ist bei Anführung dieses Bei-
spiels nur von einer „vielfachen gewöhnlichen Lösung“ die Rede.

1) Wir kommen auf dieses Beispiel noch in den Bemerkungen des $7 zurück.

2) Wir erwähnen Serrets Lehrbuch der Differential- und Integralrechnung. 3. deutsche Bearbeitung,
herausgegeben von Scheffers. Bd. III, Leipzig 1909.

3) Vgl. S. 167 der 3. Ausgabe des Treatise vom Jahre 1872.

4) a. a. 0. 8. 243.

Die elementaren Darstellungen des Gegenstandes beschränken sich zu-
meist und vielfach ohne die nötigen Vorsichtsmaßregeln auf die Betrachtung
des Falles der Umhüllungskurven. Ganz exakt habe ich hier nur in Picards
„Trait& d’analyse“!) die Bedingung hervorgehoben gefunden, welche alle
weiteren Fälle ausschließt. Bei weiterem Eingehen wird die Unterscheidung
der Umhüllungskurven (Typus I der obigen Formulierung) und des Ortes von
singulären Punkten (IV. Fall) getroffen — so etwa im „Cours d’analyse mathe-
matique“ von Goursat?) —, eine Unterscheidung, die ohne einschränkende
Zusätze jedenfalls unvollständig ist.

Peano geht in seinen „Applicazioni geometriche del calcolo infinitesi-
male“®) von der einfach unendlichen Kurvenschar aus und charakterisiert die
Bedingung für das Auftreten einer gewöhnlichen Umhüllungskurve durch das
Nichtverschwinden einer gewissen Funktionaldeterminante®). Von den Fällen,
in denen diese verschwindet, wird gleichfalls nicht der allgemeine Typus II
hervorgehoben, sondern nur das Eintreten von Berührungen höherer Ordnung
(des Typus I) und das Auftreten von singulären Punkten der Kurvenschar.
Auch die an Peano anknüpfenden, etwas allgemeineren Formulierungen von
Lilienthal in seinen „Vorlesungen über Differentialgeometrie“®) gehen hier
über die Erörterung der Berührungen verschiedener Ordnung nicht hinaus. Im
„Cours d’analyse infinitesimale“ von Boussinesq°) findet sich eine Erörterung
über asymptotische Annäherung der allgemeinen Integralkurven
an eine Grenzkurve, in welcher (neben nicht hierhergehörigen) auch
einige Beispiele des obigen Typus II angeführt sind. Aber die allgemeinen
Betrachtungen sind mit der Frage nach der Dichtigkeitsverteilung der Integral-
kurven (nach dem sogenannten „Grat“ und „Thalweg“ im Beispiel der Fall-
linien einer Fläche) verquickt, welche wesentlich von der Art, wie die
Integrationskonstante im allgemeinen Integral eingeführt ist, abhängt. Da-
durch wird die Exaktheit der Darstellung erschwert, welche auch mit
den angewandten, mehr räsonierenden als rechnerischen Mitteln nicht zu
erreichen ist.

1) Paris 1896, tom. III, chap. III, S. 49, 50.

?) Paris 1902, tom.]I, chap. X „Courbes enveloppes‘.

3) Torino 1887, cap..VII, p.2. Inviluppi di eurve nel piano.

*) Vgl. die Darstellung in $4 der gegenwärtigen Abhandlung.

?) Leipzig 1908, erster Teil, Kap. 2 „Einfach unendliche Schar ebener Kurven‘.

6) Tome I, fasc. II (Compl&ments), Paris 1887; $ 137*—143* und Tome Il, fasc. II (Complements),
Paris 1890; $ 362*—369*.

Im folgenden habe ich nun versucht, die Frage im besonderen des Auf-
tretens zugleich singulärer und partikulärer Lösungen nach der analytischen
wie der geometrischen Seite völlig klarzulegen ($ 1—6). Eine gewisse Aus-
führlichkeit der Darstellung, bei welcher auch der allgemeine Fall der singulären
Lösung mit einbezogen ist, mag dabei gerechtfertigt erscheinen. Es lag mir
daran, die auftretenden Möglichkeiten an einer größeren Zahl charakteristischer
Beispiele anschaulich zu machen und sie durch graphische Darstellungen zu
ergänzen. Dabei erscheint es von Interesse, nicht irgendwelche Beispiele
heranzuziehen, sondern dieselben systematisch und jeweils so einfach als
möglich auszuwählen. Dazu dienen aber die bei den allgemeinen Erörterungen
zu Grunde gelegten Reihenentwickelungen (Gleichung 9 in $ 1 und
Gleichung 56 und 69 in $ 4), die sich einmal auf die aus der Differential-
gleichung F == 0 herausgehobenen Zweige, das andere Mal auf die für die
Gleichung ® —= 0 der Schar der Integralkurven aufzustellenden Entwickelungen
beziehen. Über die so gebildeten einfachsten Beispiele hinaus ist dann noch
in $ 8 die ÖOlairautsche Gleichung behandelt, für welche jede Wendetangente
der Umhüllungskurve eine zugleich singuläre und partikuläre Lösung ist und
in $9 die Schar der Krümmungskreise einer ebenen Kurve, in welcher
die vierpunktig berührenden Kreise eben diese Eigenschaft besitzen. In $ 10
endlich sind die einfachsten festen singulären Stellen, welche auf den singulären
Kurven auftreten können, gekennzeichnet.

Für die Herstellung der genauen Zeichnungen bin ich den Herren
Assistenten Weigel und Deimler des mathematischen Institutes der hiesigen
Technischen Hochschule zu besonderem Danke verpflichtet.

Darstellung der singulären Lösungen aus den Teilfaktoren der Dis-
kriminante D der Differentialgleichung. Die beiden Haupttypen der
singulären Integrale.

Wir gehen aus von der schon genannten Arbeit von Hamburger im
Journal für die reine und angewandte Mathematik, Band 112 und legen die
dort gegebene Reihenentwickelung für die partikulären Integrale in der Nähe
einer singulären Lösung, die sich aus der Zerlegung der Diskriminante der
Differentialgleichung in ihre linearen Teiler ergibt, zu Grunde. Die hier in
Frage kommenden Sätze und Bezeichnungen seien in Kürze vorausgeschickt:

Wir setzen die Differentialgleichung voraus in der Form einer irreduziblen
Gleichung n‘“” Grades in y':

0) Fayy)=Ahy" Ay +... 0

in welcher die Koeffizienten A,, A,, .... als ganze rationale Funktionen von
x und y ohne gemeinsamen Teiler angenommen sind.

2 D(a, y) = 0
sei die Diskriminantengleichung, als Resultat der Elimination von y' zwischen
3) Fu yyı)) — VG und N — 0%
Ferner sei:
>) ya —

ein Zweig der Diskriminantenkurve, für welchen wir (x) innerhalb eines Kon-
vergenzbezirkes um einen Punkt £ — a der x-Ebene durch eine nach positiven
ganzen Potenzen von (2—.a) fortschreitende Reihe darstellbar voraussetzen. Wir
schließen dabei hier, wie auch in der Folge bei allen allgemeinen Formulie-
rungen, den leicht zu ergänzenden, nur durch die besondere Lage des Koordi-
natensystems ausgezeichneten Fall aus, daß für diesen Zweig unendlich große
Wurzeln y' auftreten.

Nehmen wir an, daß längs des Zweiges y— (x) = 0 der Diskriminanten-
kurve eine Gruppe von « Zweigen der Funktion y' zusammenhängen, so gilt

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 4. Abh. 2

für diese für die Umgebung des Punktes x —= a der Diskriminantenkurve eine
Entwickelung:
+1

+9. N +9. N) +...

- dy—n) _ + dn
2) a Da dx

in welcher m die Richtung der Diskriminantenkurve, © die Richtung jener

untereinander zusammenhängenden Zweige der Integralkurven bedeutet und
die Koeffizienten g,, 9.11 - .. nach ganzen positiven Potenzen von (x — a) fort-

schreitende Reihen sind und g, nicht identisch verschwindet.

[73

; : : 1 ee ;
„Im allgemeinen“ ist dann bekanntlich — von { verschieden,

der Zweig y—n(«) der Diskriminantenkurve nicht auch zugleich
eine Lösung der Differentialgleichung 1), vielmehr nur ausgezeichnet
als Ort von singulären Punkten der Integralkurven. (Vgl. den bekannten
Aufsatz von Darboux „Sur les solutions singulieres des &quations aux deri-
vees ordinaires du premier ordre‘“ !).)

Für jene « Zweige der Integralfunktion aber, welche in einem Punkte
x = &, der Diskriminantenkurve zusammenhängen, läßt sich in diesem all-
gemeinen Falle eine Reihenentwickelung herstellen von der Form:
al a-f2

; o dı ‚ MT en
DEN (€ 7 2) & a) rem)" Ye Zu
Ist dagegen jener Zweig y—n(&) = 0 der Diskriminanten-
kurve zugleich Lösung der Differentialgleichung, so bezeichnen

wir ihn nach der in der Einleitung,
als eine singuläre Lösung. Es besteht für ihn neben den Gleichungen 3)

noch die Gleichung:

S. 4 gegebenen Definition

aFlx,y.y' ‚orF(z,y,y'
7) EIN, , Hy) _

x ay' N

und in der obigen Reihenentwickelung 5) wird längs dieses Zweiges

- dı
” =
so daß die Entwiokelung 5) übergeht in die Gleichung:
ei) “ =
2 Er eg, yo)+tgayon' +:

1) Bulletin des sciences maäth., Bd. IV, 1873.

Diese Gleichung bildet den Ausgangspunkt für unsere Be-
trachtungen.

Vor allem sind die beiden von Hamburger aufgestellten Hauptfälle zu
unterscheiden:

| Typus I: a—x2]1
10) s

| Typus II: a—x<].

Typus I.
Führen wir im ersten Falle durch die Substitution
11) y—ıa) = uw
die Differentialgleichung 9) auf die Gleichung
de RS USERN

12) du + mut geeutt...

zurück, in welcher also der Exponent @—-z-—1 eine positive ganze Zahl oder
Null ist, so läßt sich deren Integral in Gestalt einer Potenzreihe nach
steigenden Potenzen von «:

15) Vize %, = De Ur, Fr ER U ae
@ a

darstellen, wo

und g, in unserem Bereich nicht identisch verschwindet. Es folgt also für

die Umgebung einer allgemeinen Stelle «u, der Kurve y—7(&) = 0 das
Integral der Gleichung 9) in Form der Reihenentwickelung

Ges Sebi
14) u E)) + Par % ö ap: EN

oder ihrer Umkehrung:

Be Cart
15) le) ee a lee,

in welcher letzteren der Exponent der niedrigsten Potenz von
(e— 1) größer als Eins ist.

TypusIdersingulären Lösungen ist also dadurch charak-
terisiert, daß der Zweig y—n(&)—= 0 der Diskriminantenkurve
eine gemeinsame Berührungskurve für die durch Gleichung 15)
gegebene Schar von partikulären Integralkurven darstellt.

Für den
Typus Il: a—1<zx
ergibt die Substitution
11) yon) u
in die Gleichung 9) eine Differentialgleichung

du Sr ser 2
16) — Wr ya u au):

da
in welcher jetzt z — («— 1) eine von Null verschiedene, positive, ganze Zahl ist.

Diese Differentialgleichung aber besitzt nach einem bekannten, auf Briot-
Bouquet zurückgehenden Satz außer «= 0 kein für einen willkürlichen Wert
x = x, verschwindendes Integral.

y—n(&) = 0, die singuläre Lösung, ist also zugleich das einzige, durch
diesen Punkt der Diskriminantenkurve gehende Integral der Differential-
gleichung 1). Es ist also

TypusII dadurch gekennzeichnet, daß der Zweig y—n(a)= 0
der Diskriminantenkurve zugleich singuläre Lösung und partikuläres
Integral ist.

Nehmen wir zunächst nur das Auftreten von Doppelwurzeln y' längs
des Zweiges y—n(x) = 0 der Diskriminantenkurve an, so ist der einfachste
Fall von Typus I charakterisiert durch © —= 2, z—=1, also durch die für
die partikulären Intesralkurven gültige Entwickelung:

ay—n@)

17) dx

= 9,.y ra +, Yy 7) + WA) +...

wo g, nicht identisch verschwindet.

Dagegen liegt der einfachste Fall von Typus II vor fürre =2,
z— 2, also in der Entwickelung:

Iy—n(x 2
WM) gg) + Gnade

18)

Der Vergleich dieser beiden Gleichungen, von denen die erste mit der 4”,
die zweite mit der 2‘ Potenz von y— (x) beginnt, rechtfertigt es, den
Typus I einer eigentlichen Umhüllungskurve der einfach berührenden Integral-
kurven (17) als den allgemeinen Fall des Auftretens von singulären
Lösungen zu bezeichnen.

822%
Die singulären Lösungen vom Typus I (Berührungskurven).
Zunächst einige Bemerkungen über den Typus der Berührungskurve

die wir einer zusammenhängenden Darstellung des Ganzen wegen hier ein-
schalten. Die Gleichung 15) für die partikulären Integralkurven

Kal «+1
15) v-ı,=d,@- u Hin +...

ns (LE

der Differentialgleichung

2 Beil
EN EN

läßt uns zunächst den Fall
19) ae —z =]
herausheben.

Die singuläre Lösung „—n(&) = 0 wird von den Zweigen der partikulären
Integralkurven in der Ordnung «— 1 berührt.

Wenn « eine gerade Zahl ist, so wird nur die eine Seite der singu-
lären Kurve von den Zweigen der Integralkurven überdeckt und zwar
doppelt, und jene bildet eine eigentliche Umhüllungskurve für die Zweige
der partikulären Integrale Ist dagegen « eine ungerade Zahl, so wird
das Gebiet der xy-Ebene zu beiden Seiten der singulären Kurve je einfach
überdeckt von den Zweigen der partikulären Integralkurven, welche jene be-
rührend durchsetzen.

Die Figur 26 des folgenden $ 9, welche die Krümmungskreise einer
Parabel darstellt, mag diesen Fall der Berührung mit Durchsetzung veran-
schaulichen.

Ist
20) a—x>|]|,

so haben die Integralkurven auf der Diskriminantenkurve singuläre Punkte
(Ordnungssingularitäten).

Bezeichnet man, wie üblich, als Ordnung A der Berührung zweier
Kurven die Anzahl der für beide an der Berührungsstelle übereinstimmenden
Differentialquotienten, hier also der für das partikuläre Integral und die singu-
läre Lösung für & = x, sich ergebenden gemeinsamen Werte von 7,7’... },

so ist sie definiert als die größte in — enthaltene ganze Zahl und falls

“ _ selbst ganzzahlig ist, als die Zahl a (Hamburger, a.a.O., S. 217.)
Eu, mn,

Der Unterschied der Überdeckung nur einer oder der beiden Seiten der
singulären Kurve durch die berührenden Kurvenzweige, also die Unterscheidung
umhüllend berührender und durchsetzend berührender singulärer Kurven hängt
jetzt nicht mehr von der ungeraden oder geraden Ordnung % ab, ergibt sich
aber in einfachster Weise aus den bekannten Formen der singulären Punkte,
wenn man in Gleichung 15) noch die Abbildung

Y=y—-ı@), X=%&

auf eine Ebene X, Y einfügt, in welcher die singuläre Kurve durch die Gerade
Y = 0 gebildet wird.

Um nur die einfachsten Fälle zu charakterisieren, seien hier die Figuren
eingeschaltet, welche den Anfangswerten

Fig. 1.

1% IR Y / ML Der Y% 7 2
a—3,-—1 X

\ N SENDEN N \

entsprechen, also den Entwickelungen:

ya), & - a) hr...
y-ıld)= hat ha—a +
ya IE an) Henc:

[6]
[59]
ur

Die im allgemeinen irreduzible Gleichung

23) y-ıW) = ,@— ao) +, @— a) +

endlich kennzeichne den einfachsten Fall einer Selbstberührung je zweier
Zweige der partikulären Integrale längs der singulären Kurve y= (x). Den
beiden Zweigen entsprechen längs y— (x) = 0 die beiden Entwickelungen:

tr...)

Ist a, eine negative Zahl, so verläuft die singuläre Linie y—=n(«) isoliert!).

24) y-ı)=H+Va@-n): A +

7 a,

1) In der von Scheffers bearbeiteten neuen dritten Auflage des Seryetschen Lehrbuches der
Differential- und Integralrechnung findet sich auf Seite 109 für eine isoliert verlaufende singuläre
Lösung einer Differentialgleichung das Beispiel

y+yfe—0

angeführt. Hier handelt es sich aber nicht um eine singuläre Lösung, sondern die einzige der
Differentialgleichung genügende reelle Kurve y = 0 ist ein partikuläres Integral derselben. Die
Differentialgleichung ist nämlich reduzibel und zerfällt in die beiden konjugierten Gleichungen

TC
y+tiye=-0 ud y-iye=o,

welche beide y=0 als partikuläre Lösung besitzen. Dieser Fall läßt sich natürlich auch allgemein
auf die einfachste Weise herstellen. Wir setzen

Pay Y) Five y,y) = 0,

wo g und » reelle Funktionen von %, y, y' bedeuten. Dann hat diese Differentialgleichung isolierte
reelle partikuläre Integrale, wenn die Differentialgleichungen

e(e,yy)=0 ud vayy)=0

gemeinsame Integrale besitzen. Statt des Differentialausdruckes y (2, y, y') mag man auch ein partiku-
läres Integral der Differentialgleichung = 0 setzen. Einfachstes Beispiel ist also etwa:

yYriy=0.

83.
Das Verhalten der Integralkurven in der Umgebung einer singulären
Lösung vom Typus II (Grenzkurven).

Wir gehen aus von Gleichung 16)

du 1 Ne 2 il a
Io) Eee SUB era .)—= Wen. Don)

wo, wie erwähnt, —(@e —1)> 1 ist und die g, Potenzreihen nach Potenzen
von («—.a) bezeichnen. Die Doppelreihe ? (x, w) konvergiere innerhalb eines
vierfach ausgedehnten Gebietes, welches durch einen Kreis vom Radius r um
den Punkt = a in der Ebene der komplexen Zahlen x und durch einen
Kreis vom Radius &k um den Punkt «= 0 in der Ebene der komplexen
Zahlen «u gegeben ist. Ist nun weiter P (x, «) so beschaffen, daß für alle
(ce—.a) und u des Bereiches
le —a|<r —e

25)

und lul<Rk-s
wie klein auch die positive Zahl e genommen werde, der absolute Betrag von
P (x, u) unter einer endlichen (von e abhängigen) Schranke bleibt, also

26) 2@, u). |< G.

ist, so folgt aus bekannten Sätzen der Reihenlehre (vgl. einen Aufsatz von
P. Stäckel „Über Potenzreihen von mehreren Veränderlichen“ !)), daß die
Reihe P(«, «) als Doppelreihe absolut konvergiert und somit kon-
vergent bleibt, wenn man in den y, alle Koeffizienten durch ihre Absolut-
werte und ebenso (@ — a) und « durch ihre absoluten Beträge ersetzt. Er-
setzen wir aber in den g, alle Koeffizienten durch ihre absoluten Beträge
und weiter noch den Wert («—a) überall durch (r —e) — es mögen die so
aus den y, resultierenden Werte mit g, bezeichnet werden: Dann ist durch-
weg für alle x des Bereiches |u—a| S r—e

27) Bars

1) Jahresberichte der deutschen Mathematikervereinigung, Bd. 15 (1906), S. 585.

und die Reihe
28)- PaW)=9,+941U+ 94 W —..

absolut konvergent für u|< R—.

Jetzt vergleichen wir, und zwar mit Rücksicht auf unsere geometrische
Frage im Gebiet der reellen Variabeln x und «, die Differentialgleichung 16)
für positive reelle Werte von « mit der Differentialgleichung

du ee = = = 9
29) TE U dh

für negative reelle Werte von « mit der Differentialgleichung

due
da

30)

IC u lg a ge ee):

Diese Gleichungen definieren, in der Ebene der reellen Zahlen (x, «) ge-
deutet, an jeder Stelle x = x, u = u, einen Richtungswinkel gegen die x-Achse,
welcher, wenn « von 0 bis |R—e| zunimmt, stetig von 0 bis zu einem
Höchstwerte ansteigt bzw. wenn « von 0 bis — | R— e| abnimmt, stetig von
0 bis zu einem Minimalwert abfällt. Die durch die Gleichung 30) gegebenen,
für negative vu geltenden Richtungen sind dabei mit Bezug auf die x-Achse
symmetrisch zu den durch die Gleichung 29) gegebenen Richtungen. Weiter
aber sind diese Neigungen gegen die x-Achse an jeder Stelle größer, höchstens
gleich den durch die Gleichung 16) gegebenen. Folgen wir also vom Punkte
T=%, w= u, aus der durch diesen Punkt hindurchlaufenden Integralkurve
von 16) mit wachsendem x, so liegt dieselbe von da ab innerhalb des Gültig-
keitsbereiches dieser Gleichung stets der x-Achse näher als die durch eben
diesen Punkt x,, «, gehende Integralkurve der Gleichung 29) bzw. 30).

Um nun noch zu zeigen, daß die zueinander symmetrischen Integral-
kurven der Gleichungen 29) und 50) sich der Integralkurve « = 0 in unserem
Bereich flacher und flacher werdend unbegrenzt annähern, wenn wir den Aus-
gangspunkt x —= %, u —= u, mit abnehmendem «, an die x-Achse heranrücken,
ziehen wir zwei weitere, aus 29) und 30) zu gewinnende, einfachste Differential-
gleichungen zum Vergleiche heran, die gleichfalls wieder für positive und
negative Werte von « je zur x-Achse symmetrische Richtungen definieren.

Wir ändern zunächst den Maßstab in der Richtung « so, daß der neue
Konvergenzradius gleich 1 wird (eine Transformation, die natürlich nur
nötig ist, falls nicht von vornherein (R—e) 2 1 ist), und setzen zu dem Ende

31) u=v:.(R—ed, (R—d)<l.
Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 4. Abh. >

Dann geht (29) über in

d ® 1 „—(a—1)

32) = BIT tg RB) + gen RN +.)

wo die Reihe rechts konvergiert von v gleich Null bis Eins einschließlich.
Die Größen g,-(R— e)’ müssen daher sämtlich kleiner, höchstens gleich einem
endlichen Werte m sein. Ersetzen wir sie sämtlich durch ebendiesen Wert,
so ergibt sich eine neue Differentialgleichung:

dv 1 R z—a „=—(a—1) m
9< ee - — € - UV .
33) dx a ( ey

die wir an Stelle von Gleichung 29) treten lassen, und ebenso folgt die (sym-
metrische) Gleichung

UNO): »—a ey
azEE nake a a el) DEE)

34)

an Stelle von Gleichung 30).

Für die Vergleichung dieser beiden Differentialgleichungen mit der aus
der ursprünglichen Gleichung 16) gewonnenen Gleichung

35) DR (ee ug geh E01 (R— e)-v” +...)

dx a

a a

gilt dann ebenso wie oben für die Gleichungen 16), 29) und 30), daß die
von einem Punkte &,, «, mit wachsenden x auslaufende Integralkurve der
Gleichung 35) in unserem Konvergenzgebiete durchweg der x-Achse näher liegt
als die von ebendiesem Punkte ausgehende, der Gleichung 33) bzw. 34) ge-
nügende Integralkurve.

Diese letzteren ergeben sich aber direkt durch Integration. Beschränken
wir uns auf positive Werte von « bzw. von v, so ergibt die Integration der
Gleichung 35), wenn wir zur Abkürzung

36) (Roy m—M
setzen:
a) wenn z— a = 0 ist, aus
un dv ()
3 rg ie;

das Integral:

38) M-(«+()=logv —v,

192

b) wenn z— @ —=1 ist, aus

39) | u

de 1—v

das Integral:
40) M (X — C) = — log a T
und endlich,

c) wenn z—a >] ist, aus

d v rc!
E ER us 1—v
das Integral: ’
1 1 1 1
: a W@® j == Ai — 5 a
42) M (@ — C) gi wra—1 En ra

Diese Integrale stellen im Intervall 0 <v< 1 obere Grenzen für den
Verlauf der durch die Differentialgleichung 35) bestimmten Integrale dar und
charakterisieren zugleich die stetige Annäherung der Integralkurven an die
x-Achse als Grenze: Dadurch nämlich, daß wirv = v, genügend klein wählen,
können wir an jeder Stelle «= x, erreichen, daß sich die Vergleichskurve
und damit auch innerhalb des endlichen Gültigkeitsbereiches unserer Näherung
die durch x, v, laufende Integralkurve der Gleichung 35) vorgeschrieben nahe
an der &-Achse hin erstreckt. Für das Intervall 0>»> — 1 tritt analog die
Gleichung 34) ein, welche die zu den eben betrachteten symmetrischen Kurven
in der (x v)-Ebene gibt.

In der nebenstehenden Figur 4 ist der Verlauf der drei den Fällen a,
b und c entsprechenden Vergleichskurven, die durch die Gleichungen 38),
40) und 42) gegeben sind, dargestellt. Es ist dabei M = 1 angenommen und
die Gleichung 42) für den Fall z— «a —= 2 aufgetragen. Die Konstante C ist
dabei jeweils so bestimmt, daß die drei Vergleichskurven durch den Punkt
&, = 0, v, = 9,1 hindurchgehen.

In Figur 5 sind die durch die Punkte =, y—=0,1l unda =,
v, = — 0,1 laufenden Integralkurven
45) © — 0, = (logv — logv,) — (log (1 4%) — log (1 + v,))
der Differentialgleichung 2
44) ea ER

dargestellt und daneben, um das Verhalten der Näherung an einem einfachsten
Beispiel zu zeigen, die entsprechenden Vergleichskurven (Falla, x — « — 0)

38a) x — %, = (logv — log v,) — w — v,)
(durch x, — 0, v, = 0,1) bezw.

35b) © — 2, = (logv — logv) + W— ©)
(durch , = 9, = — 0,1), die den Differentialgleichungen
ARSTER OROTESV

3 a) FE = er

und

c BOT FE

2) a: I

entsprechen und für jene beiden eine obere bzw. untere Grenze bilden.

In Figur 6 endlich ist das charakteristische Bild für die Annäherung
der Gesamtheit der einer Differentialgleichung 32) (und allgemeiner 35)) ent-
sprechenden Integralkurven an die «-Achse durch die Darstellung einer Serie
von Integralen der Gleichung 44) gegeben.

/ /
/ /
/ 7 y
/ Ya

Fig. 6.

Die gleiche Art der Annäherung der Integralkurven an die x-Achse gilt
nunmehr auch, wenn wir durch die Substitution

31) uv=v-(R-—e)

von 35) auf die durch die Differentialgleichung 16)

"R aa d. gt ga +)
dx a = = =? -

in der (x «)-Ebene definierten Kurven zurückgehen. Von diesen aber kommen
wir zu dem System der durch die ursprüngliche Differentialgleichung 9)

+1 +2

= 9, +Hy N +pW-m* +...

d(y—n)
9) dx
gegebenen Kurven in der (x y)-Ebene durch die Abbildung der (« w)-Ebene in
die (x y)-Ebene, welche durch die Gleichung

11) you

vermittelt wird. Für diese Abbildung haben wir die beiden Fälle « gerade
und « ungerade zu unterscheiden:

Im ersteren Falle erscheinen für den Gültigkeitsbereich unserer Ent-
wickelungen die beiden Teile der (x w)-Ebene längs der x-Achse für positive
und negative Werte von « auf die eine Seite y„—n(x)>0 der Kurve
y—n(&) = 0 in der (&y)-Ebene abgebildet und ist dieses Gebiet von den
Bildkurven von 16) doppelt überdeckt; wie umgekehrt den positiven reellen
Werten der Funktion y—n(x) zwei reelle Wurzeln « der Gleichung 11) ent-
sprechen.

Im zweiten Falle wird für den Gültigkeitsbereich die positive Halbebene
(z, u) (für «> 0) auf das Gebiet y—n (x) > 0, die negative Halbebene u < 0
auf das Gebiet y—n(x) < 0 abgebildet und beide Gebiete je von den Bild-
kurven von 16) einfach überdeckt, wie umgekehrt die Gleichung 11) für
jeden reellen Wert der Funktion y—n(«) eine und nur eine reelle Wurzel «
besitzt.

Im Falle eines geraden « erscheint also die Kurve y—n(#)
— ( als zugleich singuläre Lösung und partikuläres Integral
unserer Differentialgleichung als Grenzkurve im eigentlichen
Sinne, bis zu welcher hin die Kurven des allgemeinen Integrals
sich in doppelter Überdeckung des Gebietes y—-n(&)> 0 und
mit asymptotischer Annäherung an die Grenzkurve (wenn es ge-

stattet ist, diesen Ausdruck den obigen Erläuterungen entsprechend zu ge-
brauchen) erstrecken.

Im Falle eines ungeraden « bildet die Kurve y—ı(a) = 0
nicht eigentlich eine Grenzkurve im gewöhnlichen Sinne des
Wortes, hat aber gleichwohl wegen des Zusammenrückens
imaginärer Gebiete der Integralkurven die Bedeutung einer
zugleich singulären und partikulären Lösung.

Die beiden Fälle mögen als Grenzkurven erster Art (eigentliche
Grenzkurven) und Grenzkurven zweiter Art unterschieden sein.

Beispiele.

Wir fügen zur Veranschaulichung noch einige graphische Darstellungen
an, für welche wir die möglichst einfachen Fälle wählen.

Setzen wir in Gleichung 44) (für v = u)
44) El ;
eh + u
einerseits
1
45) Hu —ıy2,
andererseits
1
46) W— yR,

so ergeben sich in den Differentialgleichungen

47) dz TR =Yy IE =Y
beziehungsweise

dy 4
18 dy __ 2 De
48) I

die einfachsten Beispiele von Differentialgleichungen vom
Typus Il, für welche längs der x-Achse zwei beziehungsweise drei Zweige der
Funktion y‘ zusammenhängen, also von Grenzkurven erster und zweiter Art.

Die Figuren 7 und 8, welche durch Vermittelung der in den Gleichungen 45)
und 46) vorliegenden Abbildung der (x «)-Ebene auf die (x y)-Ebene aus
Figur 6 erhalten sind, stellen diese beiden Fälle dar.

Wählt man aber statt dieser Abbildungen die nächst einfachen

49) u—(y— „23

beziehungsweise

50) u—=(y— a3,

so ergeben sich aus Fig. 6 die gestaltlich allgemeineren Figuren Fig. 9 und 10,
mit y— x’ = 0 als zugleich singulärer und partikulärer Lösung.

Fig. 9.

51) dy na ei
als einfachste Fälle unserer Differentialgleichungen, für welche die Integrale E
algebraische Kurven sind. u.

Fig. 11.

Fig. 12.

NND
ae

Übrigens sehe man hiezu noch das Beispiel der Kurven zweiten
Grades in $ 6, S. 32. a

ga.
Darstellung der singulären Lösungen für eine Kurvenschar
Pay) =
aus den Teilfaktoren der Diskriminante 4 dieser Gleichung.

Knüpfen wir nunmehr die Darstellung der singulären Lösungen an die
Darstellung der Kurvenschar durch eine Gleichung

229,2) 1%
welche einen Parameter x algebraisch im »‘ Grade enthält, also an eine
Gleichung: |

52) Bay) )=#"+Bz2Tt"+B:’4+...+B,=0,

in welcher die Koeffizienten B,, B,... BD, nach ganzen, positiven Potenzen
von («—a) und (y—b) fortschreitende, in der Umgebung des Wertepaares
z = a, y = b konvergente Reihen bezeichnen.

Hamburger hat a.a.0. (S. 227 u. ff.) gezeigt, daß sich in dieser Form
mit 2 als Integrationskonstante das allgemeine Integral unserer Differential-
gleichung 1) für die Umgebung eines Punktes (a, b) darstellen läßt.

Sei nun

53) ya)

ein Zweig der Diskriminantenkurve

54) 4=0,

welche wir durch Elimination von z aus den beiden Gleichungen

erhalten und in welchem » Werte von z den Wert z={(x) annehmen mögen,
so gilt, wenn wir die Funktion $ nach Potenzen von y —n (x), 2—£ (x) ent-
wickeln, die Gleichung:

6) Pr )=y—ı)- By n2—-)+e@- VD y—-n2—-)=),
in welcher ® und Q Potenzreihen nach ganzen Potenzen von y—n, 2—{ be-
zeichnen, deren Koeffizienten noch von x abhängen und wobei Q für y—n,

z—{ nicht verschwindet.
Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 4. Abh. 4

Schließen wir zunächst den Fall aus, daß sich die Funktion £ (x) längs
y=n(&) auf eine Konstante reduziert, so ergibt sich (vgl. Hamburger, a. a. Q.)
für je « Zweige der partikulären Integralkurven (@« <p) eine Entwickelung
von 2— {(&) nach Potenzen von y—n(x) in der Form

= “+
u 2) =. + ram" +...
Ist dann

so ist der Zweig y=n(x&) der Diskriminantenkurve kein Integral der
Differentialgleichung, sondern Ort von singulären Punkten der partikulären

: d 6 > 5
Integralkurven (für welche = und . verschwinden), deren einzelne Zweige

die Kurve y=n(&) nicht berühren.

Typus I der singulären Lösungen.

Für
59)
berühren die Zweige der partikulären Integralkurven den Zweig der Dis-
kriminantenkurve und dieser ist daher eine singuläre Lösung vom Typus I.

Dabei tritt als einfachster Fall der hervor, daß in Gleichung 56)
mit y=n(&), z2—={(e) die Potenzreihe ® nicht zugleich verschwindet. Es
haben dann die partikulären Integrale >= 0 im allgemeinen längs jenes
Zweiges der Diskriminantenkurve keine singulären Punkte, ihre Zweige
gehen vielmehr mit ihr eine Berührung von der Ordnung p—1 ein.

Dabei verschwinden längs jenes Zweiges der Diskriminanten-
kurve mit ?= 0 einmal die Ableitungen

ed 2® -1®

ee De ae

60)

und ferner die sämtlichen Unterdeterminanten der p—1-reihi-
gen Matrix:

od 0? ® ®®D or-1d
au 90:92 ax-.92° | 2w-9227? ||
61)
od 826 ®® or-1®

oy ay-daz 2y-a2? " ay-ezP7?

welche sich für y=n(&), 2={£(x) auf

a en en |
62) | 9x 92 92 Ir Form ox QgP72 |
| N 2 a? FR

| 2 ON d2P-2

reduziert.

Die erste nicht verschwindende Determinante

63 ge

> 8 aD or

| Yy ay-azP7!
erhält dabei den Wert
Re ra BU Br ls

H x Y a2 dgpr7 2:5 Ö a 2

Asch = 3r-ı% TI

| pt ZEN

Der Fall der Umhüllungskurve mit einfacher Berührung ergibt
sich für po = 2. Hier ist

wo®BundQ füry=n, 2={ nicht verschwinden. Es gelten daher in diesem
Falle, wie bekannt, längs des Zweiges der Diskriminantenkurve die Beziehungen '):

| 30 DD |
e) PP% 2202 | TASTE LE
66) 2-0), B- See
92 lad 20 9x
| 3y |

Im Falle einer singulären Kurve mit Berührung zweiter Ordnung
ist p= 3 und es bestehen längs y—= (x), 2—£(&) die Gleichungen:

EL u
D dx 9x-92
67) ——0) ud N Er
{ ag
| ay ay-az |

ı) Vgl. Peano in den schon genannten „Applicazioni geometriche del calcolo infinitesimale*,
cap. VII, $ 2.
4*

Ist dagegen der Zweig y=n(«) der Diskriminantenkurve
der Ort singulärer Punkte der Kurvenschar, so verschwindet in der
Entwickelung 56) längs y—= n(&), 2= {(x) die Potenzreihe ® und man hat
damit zugleich auch
ad
ee

nd = (Ü)
“ ey 2

68)

wo dann die Untersuchung der höheren Differentialquotienten die singulären
Vorkommnisse im einzelnen ergibt.

Typus Il der singulären Lösungen.

Ist längs des Zweiges y= n(«) der Diskriminantenkurve z2—={(«) kon-
stant gleich 2, so ist y= n(&) zugleich partikuläres Integral der
Differentialgleichung und es liegt Typus II einer singulären
Lösung vor.

Für die Entwickelung von & gilt jetzt die der Gleichung 56) analoge
Gleichung

69) Dia, y2)=(y—n)-BYy—-1n,2—%) + @—%):DOYy—-n2—%) = (,

welche die der singulären Lösung 2 —= 2, benachbarten Kurven darstellt und

wobei (wie oben) jedenfalls Q für y= n, 2= 2, nicht verschwindet. Dabei
verschwinden analog wie im allgemeinen Fall auch hier die Ab-
= de

leituneen — bis zur (»p—1)'® und erweitert sich wegen —
fe} 9 2% 1 °x

die in 61) gegebene Matrix der verschwindenden Determinanten
noch um eine Vertikale.

Die erste im allgemeinen nicht verschwindende Determinante ist

od ort!®
u am-dgr |
70 HE
u 38 ano |
Iy ay-a2r |
Sie erhält längs y=n(&), 2—= 2, den Wert
7, — (39 27 3Q
71 ya a
1) H,4ı RR Sur 3; 27
Im einfachsten Falle von Typusll füry = 2

72) Pay )EYW—-N Ben) D— 0

FE EN, u

ergeben sich alsolängs y=n, 2=, die Bedingungsgleichungen:
EZ
Ki EX) IX |
% er
a
i \ 3 ad aD 1.
Im allgemeinen verschwinden dabei auch hier Eur und ai längs unserer

singulären Kurve nicht. Dies tritt vielmehr wieder nur ein, wenn dort
noch B (y—n, 2— z,) verschwindet. Dabei handelt es sich aber nicht um
einen Ort singulärer Punkte wie im Falle des Typus I, sondern die Lösung
y=n(«) tritt in diesem Falle nur, wie sogleich noch näher gezeigt werden
soll, im gewissen Sinne mehrfach zählend als zugleich singuläre und partikuläre
Lösung auf.

85.
Geometrische Deutung auf der Fläche 2 (x, y,2) = 0.

Die verschiedenen Fälle der singulären Lösungen von Typus I und II
(wie auch das Auftreten eines Ortes singulärer Punkte im Kurvensystem)
lassen sich besonders anschaulich überblicken, wenn wir in der bekannten
Weise die Gleichung =

Pay) —)

in einem rechtwinkligen Koordinatensystem «, y, 2 als Fläche über der (& y)-
Ebene deuten. Die Kurvenschar (der partikulären Integrale) wird von der
Projektion der Horizontalschnitte 2 — const. dieser Fläche auf die (x y)-
Ebene gebildet.

Die Diskriminantengleichung
54) As)

bezeichnet dann „im allgemeinen“ einen Zylinder, welcher die Fläcke $ = 0
längs des in der Richtung der z-Achse genommenen „Umrisses“ berührt. Die
Umrißkurve auf $ —= 0 wird von den Horizontalschnitten 2 — const. in den
Punkten y—= (x), z = {(x) geschnitten, in der Projektion einfach oder von
höherer Ordnung berührt (Typus I der singulären Lösung). Ist aber längs
eines Zweiges y=n(&) der Umrißkurve überall 2= z, so bildet
dieser Zweig eine zugleich partikuläre und singuläre Lösung (Typus II).

Weiter liegen auf 4 —= 0 alle singulären Linien der Fläche, längs welcher
zugleich die Gleichungen

ed ed ed
74) P—=N(, — —(, ae ne

erfüllt sind. Nach unseren Voraussetzungen über 2 erscheint hier als die
zunächst sich darbietende Singularität die Doppelkurve, dann die Rückkehr-
kurve. Solange längs eines solchen Zweiges y—= n(x) der Diskriminanten-
kurve, der im allgemeinen keine singuläre Lösung ist, sich 2={£(«) nicht
auf eine Konstante reduziert, besitzen die Horizontalschnitte der Fläche, also
die partikulären Integrale, Doppel- bzw. Rückkehrpunkte. Dabei ist für den
Vergleich des allgemeinen Integrals ?® —= 0 und der Differentialgleichung # —= 0
noch zu beachten, daß diese Doppelpunkte der partikulären Integralkurven
erst bei Betrachtung des Gesamtverlaufes der einzelnen Kurven in die Er-
scheinung treten, also wohl aus der Diskriminante 4—= (0 von &, nicht aber
aus der Diskriminante D= 0 von F erhalten werden. Dagegen bezieht sich
das Auftreten von Rückkehrpunkten nicht bloß auf den Gesamtverlauf der
einzelnen Integralkurven, sondern bildet eine differentielle Eigenschaft der-
selben, so daß die Kurve der Rückkehrpunkte sowohl aus 4—= 0 wie auch
aus D=( erhalten wird).

Wir betrachten in unserer räumlichen Deutung noch den vorhin erwähnten
einfachsten Fall von Typus U (für „= 2), also die Gleichung:

72) Pay )=W-nN: B+@—2) 9,
ns B— pt pily m) Ahle a) 4.
D=H+mW-M+R@—2)-+ -:

und die p, q Potenzreihen nach («—x,) bedeuten.

!) Auch umgekehrt können bekanntlich Eigenschaften des durch F=0 gegebenen Feldes von
Richtungen, welche im Verschwinden der zugehörigen Diskriminante D ihren Ausdruck finden, verloren
gehen bei Betrachtung des Verlaufes der einzelnen partikulären Integralkurven in D=0. So ver-
schwindet, wenn sich längs einer Kurve y=n(&) getrennte Zweige der Integralkurven ®=0 berühren,
wohl die Diskriminante D, nicht aber auch die Diskriminante d. Darboux ist am Schlusse seiner Ab-
handlung von 1873 nur auf den „allgemeinen“ Fall der Beziehung der Determinanten D und 4 zu einander
eingegangen, während Cayley (insbesondere in den Arbeiten „On the theory of the singular solutions
of differential equations“ im Messenger of Mathem. vom Jahre 1572 und 77) und Casorati (vgl. die in
Darbouxs Bulletin des sciences math. vom Jahre 1879 und 81 abgedruckten Aufsätze Casoratis aus den
Jahren 1874—81) im besonderen die Bedeutung der einzelnen in verschiedener Multiplizität auftretenden
Faktoren der Diskriminanten D und 4 untersucht haben. Für die umfangreiche anschließende Literatur
vergleiche man den schon genannten Aufsatz von Rothenberg. Es erscheinen bei diesen Formulierungen
neben den eigentlichen Enveloppen auch die zugleich singulären und partikulären Lösungen als gemein-
same Faktoren von D und 4, ohne daß auf sie genauer eingegangen würde. Vielmehr ist das Haupt-
interesse aller dieser speziellen Untersuchungen auf die Charakterisierung der Örter singulärer Punkte
(Doppelpunkte, Spitzen, Berührungspunkte getrennter Integralkurven u. s. f.) gerichtet.

Ist p, längs y== n(&) von Null verschieden, so liegt der allgemeine
Typus II der zugleich singulären und partikulären Lösungen vor. Ist dagegen
längs y„=n(%), 2=2, für alle Werte z, die Reihe

75) = I

so bildet diese Kurve eine horizontale Doppelkurve, ist noch überall
76) PB — 499 I,

eine horizontale Rückkehrkurve der Fläche $=0.

Beim allgemeinen Typus II nähert sich, in der x y-Ebene betrachtet, ein
Zweig eines partikulären Integrals von einer Seite her der singulären Kurve,
mit welcher er für 2=z, zusammenfällt, um dann sich nach derselben
Seite hin von ihm wieder loszulösen, so daß die singuläre Linie als Grenz-
lage eines Zweiges der partikulären Integrale erscheint. Im Falle der
Doppelkurve und der Rückkehrkurve dagegen erscheint die singuläre
Linie als Grenzlage zweier Zweige der partikulären Integrale Im Falle
der Doppelkurve rücken, wenn wir den Übergang auf der Fläche P=0 ver-
folgen, zwei (auf den beiden in der Doppelkurve sich durchsetzenden Flächen-
mänteln verlaufende) zusammengehörige Kurvenzweige in jenen singulären
Zweig zusammen, um sich nachher wieder zu trennen. Es ist also in der
xzy-Ebene das Gebiet längs der singulären Linie zu beiden Seiten doppelt
von den Nachbarkurven überdeckt. (Einer isolierten Doppelkurve y = (x),
z2=z, von ®P=( entspricht natürlich eine isolierte singuläre Lösung.) Im
Falle der Rückkehrkurve nähern sich mit änderndem Parameter 2 zwei
Zweige eines partikulären Integrals von derselben Seite her der singulären
Kurve, um dort mit ihr zusammenzufallen und dann imaginär zu werden.
Das Bild in der &y-Ebene ist also in diesem letzteren Falle nicht wesentlich
von dem des allgemeinen Falles verschieden. Die folgenden Figuren 13,
14 und 15 zeigen schematisch den Übergang in den drei Fällen auf der
Fläche ® — 0. Die anschließenden drei Beispiele geben genauer die Über-
gänge für die Kurvensysteme in der &y-Ebene.

Fig. 13.

Beispiele.
1. Beispiel für den allgemeinen Typus Ill.

Im Anschluß an die in $3 gegebene Reihenentwickelung für die Differential-
gleichung F= 0 ergeben sich unmittelbar Beispiele für den Typus II, für
welche die zugehörige Differentialgleichung möglichst einfach gestaltet
ist — so die dort besprochenen Gleichungen 47), 49) und 51). Für die ein-
fachsten Fälle der Gleichung $ —= 0, welche diesen Typus darstellen, greifen
wir auf die Gleichung 72) zurück:

72) Bay) =y-n)-R+@—a)- 00.
Wir setzen zunächst 7, (x) = 0, so daß also die &-Achse zugleich singuläre
und partikuläre Lösung wird. Ferner setzen wir z,= 0. Wählen wir nun

weiter die Funktionen ® und Q auf die einfachste Meise so, daß sie für y = 0,
2=2,= 0 nicht verschwinden, also etwa

77) B—-mieInga S-—1)),

so ergibt sich als einfachstes Beispiel für eine Kurvenschar, welche den
allgemeinen Typus II darstellt, die Gleichung

78) PB=y-ms{+n.) +2 =
Die zugehörige Differentialgleichung lautet:
79) F=mi-y’+ ya mas—ny)-y + my =).

Die Diskriminanten sind (wir sehen hier wie in den folgenden Beispielen von
Zahlenfaktoren ab):

80) A=y-(4ms—ny)

und
D= y- (Ama —n?y).

Die Fläche $®= 0 ist ein Kegel zweiten Grades, dessen Horizontalschnitte
die Integralkurven bilden. Die Umrißlinie 4 mx — n’ y = 0 ist singuläre Lösung

1) Für die umgekehrte Wahl P = 1, Q=mz-+nz, die auf eine Clairautsche Gleichung. führt,
vgl. $S, Formel 104.

vom Typus I (Enveloppe), dagegen die Umrißlinie y= 0 (für z= 0) zugleich
singuläre und partikuläre Lösung vom allgemeinen Typus II. (Vgl. Fig. 16.)

Fig. 16
|
I | /
Pa
bie 24
en
nn ne ——
a

Man erkennt an diesem Beispiel am einfachsten, daß es nicht richtig
ist, von einer solchen allgemeinen zugleich singulären und partikulären Lösung
als von einem „mehrfach zählenden“ partikulären Integral zu sprechen.
Die Achse y—=0 erscheint als Grenzlage der Integralkurven, zählt aber
jedenfalls nur einfach in der Kurvenschar (der Schnitt z= 0 des Kegels
ist das Geradenpaar &-y = 0). Davon ist aber zu unterscheiden, daß in y = 0
jedesmal zwei durch die Differentialgleichung gegebene Rich-
tungen zusammenfallen.

Die Reihenentwickelung für die Differentialgleichung in der Umgebung
eines Punktes y=0, @—=x, der singulären Linie ergibt sich in der Form

a)!

entsprechend der in Gleichung 18) allgemein aufgestellten Formel.

2. Beispiel für den Typus II mit horizontaler Doppelkurve
auf. 8 —U0:

Hier ist fir y=n(@a)=0, 2=2,=0 die Gleichung 74) p,—= 0 zu er-
füllen. Wir wählen
82) B=myne.z, Sl
und erhalten die Gleichung:

$Bz=y:-my+ nz: )+2—),
Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 4. Abh. 5

und als zugehörige Differentialgleichung
84) a —Am)y’—n’y —0.
Ferner ist (bis auf Zahlenfaktoren)
85) A=D= y- (n x” — 4m).
Fig. 17 stellt das den Gleichungen entsprechende Hyperbelsystem dar.

Die Achse y = 0 ist doppelt zählend singuläre Lösung und zugleich partikuläres
Integral.

Für die der Gleichung 18) entsprechende Reihenentwickelung von y' er-

gibt sich hier einfach:
86) a, 49
V n?®2=°— 4m

wobei sich g,, den beiden Blättern y’ entsprechend an jeder Stelle =,
DD Dr
(ausgenommen bei = +-Yy„) nach ganzen positiven Potenzen von —%,
—— fh

entwickeln läßt.
Diesem Falle einer doppelt zählenden singulären Lösung entspricht auch
das kompliziertere Beispiel 5 in der Hamburgerschen Abhandlung (8. 246).

3. Beispiel für den Typus II mit horizontaler Rückkehrkurve
aut.» —ı(:

Hier sind längs y=n(@)=0, 2=2,=0 die Gleichungen 75) p, — 0
und 76) pp —4p, ,= 0 zu erfüllen. Wir setzen:
87) B=n-y—2!ı..:—y; D=l
und erhalten die Gleichung:

88) B=Elk—ıy’ —y —)d.

35-

Sie entspricht der Differentialgleichung

89) (ve) 2er y’ = 0
und es ist
90) Ar Du

Fig. 18 gibt das der Gleichung entsprechende System von Kurven vierter
Ordnung. Das für z—= 0 sich einstellende partikuläre Integral

91) ya y) = 0

zerfällt in die doppelt zählende') Gerade y = 0, die zugleich singu-
läre Lösung vom Typus II ist, und in die Parabel @ —y= 0. Der Über-
gang zu dieser Grenzlage sei noch durch Fig. 19 näher erläutert, welche drei
benachbarte Kurven, für 2=40, 2=0 und z=—4C darstellt. Man
vergleiche damit den Grenzübergang in dem in $ 10 gegebenen Beispiel
Figur 50 und 31 (Seite 48, 49).

1) Es sei hierbei erwähnt, daß das Zusammenfallen mehrerer Zweige einer Integralkurve zu einem
einzigen — wie es in den eben betrachteten Fällen des Auftretens von horizontalen Doppel- bzw. Rück-
kehrkuryen der Fläche ® —= 0 auftritt — keineswegs notwendig einer zugleich singulären und partiku-
lären Lösung, wie dort, entspricht. Es kann sich auch lediglich um eine mehrfach zählende partikuläre
Integralkurve handeln. So ist für die Differentialgleichung

y?— ay=0
mit dem Integral

1 1
22:4) +y- 2-0

ST.
Anschliessende Bemerkungen.

l. In der räumlichen Darstellung der Gleichung &(«, y, 2) = 0 lassen
sich nun auch am besten jene besonderen Beispiele zugleich partikulärer und
singulärer Lösungen kennzeichnen, bei welchen eine partikuläre Integralkurve
von einer Gruppe von Zweigen anderer partikulärer Integralkurven berührt
wird: Die Projektion eines Zweiges y=n(x), z={(«&) der Umriß-
kurve der Fläche ?=0 auf die xy-Ebene fällt zusammen mit
der Projektion eines Horizontalschnittes z= (.,.

Damit ist auch unmittelbar ersichtlich, daß jene Kurve y=n(&) für das
Gebiet der Horizontalschnitte längs der Umrißkurve y=7(8), 2={(«) als
, längs des einen
Horizontalschnittes als partikuläres Integral anzusehen ist. Die Bemerkung
in der Scheffersschen Bearbeitung des Serretschen Lehrbuches!), wonach
eine solche Lösung nur als singuläre Lösung (Grenzlage), nicht auch als
partikuläres Integral bezeichnet werden dürfe, läßt sich nicht aufrechterhalten.
Wir setzen das Cauchysche Beispiel der Parabelschar

singuläre Lösung, dagegen für das Gebiet y—=n(X), z2=z

92) y=2:(%—2’)

hierher, die der Differentialgleichung

93) y—dayy +8y=0

entspricht. (Fig. 21). Die von den Parabeln einfach bzw. dreifach bedeckten Ge-
biete sind dann, wenn wir jedesmal den Zusammenhang der einzelnen Blätter

die Kurve

(y— sa) =(,

die sich für 2=0 ergibt, in dem System der Kurven 6ter Ordnung,
welches die Gesamtheit darstellt, eine doppelt zu zählende parti-
kuläre Integralkurve. Es fallen in ihr, wie Fig. 20 zeigt, je zwei
Zweige der Nachbarkurven (fürz2—=-+AC oberhalb, firrz= —4C
unterhalb der &-Achse) zusammen. Dagegen ergibt sich für die
Diskriminanten lediglich:
=x.y,
A=2. Y.
Die x-Achse ist singuläre Lösung (Enveloppe), während die y-Achse
einen Ort von Rückkehrpunkten darstellt.
!) Band III $ 712.

längs der beiden Umrißkurven y=0 und y= „4 © beachten, in der aus
Figur 22 a, b, c, d unmittelbar ersichtlichen Reihenfolge aneinanderzuschließen.

Fig. 21.

a —
= —— Perticuläres Integral

Singuläre Lösung

Singuläre Lösung .

Singuläre Lösung 2

4 Singuläre Lösung

Für die in a) dargestellten Zweige der Integralkurven ist dann y=0, 2 >0
partikuläres Integral, y—= 0, «<0 dagegen singuläre Lösung, umgekehrt für
das Blatt c.

Wir fügen als ein unmittelbar hier anschließendes Beispiel noch das

Kurvensystem

94) yY—= 2- (8 — 2)

hier an, welches der Differentialgleichung

95) 27 yy"— 122y' —8y—= 0

entspricht. Hier ist die Gerade y —= 0 keine singuläre Lösung, sondern
Spitzenort und zugleich partikuläres Integral. Der Übergang der ein-
zelnen Zweige der Integralkurve längs y = 0 und längs der Einhüllenden

y—ıV4:-2— 0 ist im übrigen derselbe wie im vorigen Beispiel. (Vgl.
Bio 23.)

2. Noch folgende Bemerkung sei hier eingeschaltet: Die Integralfläche
= (0 läßt sich durch Einführung, von anderen Integrationskonstanten ? an
Stelle von z noch auf die mannigfaltigste Weise umgestalten. Wenn dann die
Konstante z in der Gleichung 2 («, y, 2) = 0 nur in der Verbindung

96) t— o(2)
auftritt, es sich also um ein Kurvensystem
97) Pay.) = FR yh) = Play, gl) = I
handelt, so wird hier die Bedingung
aD 3er di
5 ee

erfüllt einmal für Te 0, dann für — — 20%

Die letztere Bedingung liefert aber offenbar keine singulären Kurven.
Sie besagt nur, daß das Kurvensystem ®= (0 mit änderndem 2 in einzelnen
Abschnitten mehrfach durchlaufen wird und also die Fläche $(x,y,2) = 0
abschnittweise aus den gleichen Horizontalschnitten aufgebaut ist, wie
P(x,y,t)—= 0, wobei dann die einzelnen Abschnitte längs Umrißkurven in
einander übergehen, die für das ganze Kurvensystem lediglich die Rolle von
partikulären Integralkurven spielen. Auch Doppelkurven, Rückkehrkurven
u. s. w. können dann in einer solchen Fläche $ — 0 auftreten, die doch für
die Schar der Integralkurven als unwesentliche (hebbare) singu-
läre Linien zu gelten haben. So beachte man, um nur das einfachste
Beispiel anzuführen, daß die Schar der konzentrischen Kreise

e+y—t=0
auf jeder beliebigen Rotationsfläche um die z Achse
"+y—y@d)— I

sich anordnen läßt, bei welcher je nach der Wahl des Meridians beliebige
der Kreise als Umrißkurven, mehrfachzählende Kurven u. s. w. auftreten können.

$8.

Die Clairautsche Gleichung.

Legen wir die Clairautsche Gleichung in der Form

39) y—-2y+fy)—)
zu Grunde, so ist das allgemeine Integral durch die Geradenschar

100) y—%2-+-f(z) =
gegeben. Die Kurve

(»=r'@

\v=::f$—-f@

ist die Umhüllungskurve der Geradenschar, also singuläre Lösung vom Typus 1.
Man hebt sie in der Regel als die einzige singuläre Lösung hervor!) und
ich habe in der Literatur nirgends eine Bemerkung über das Auftreten

anderer singulärer Lösungen der CGlairautschen Gleichung finden können.
Sie sind wohl deshalb unbeachtet geblieben, weil man außer Acht ließ, daß

101)

1) So z.B. in Serrets Lehrbuch, 3. Aufl., Band 3, Nr. 720.

die in der Form 97) vorliegende Gleichung nach y— xy' aufgelöst ist,
f(y') also im allgemeinen keineswegs vom Charakter einer rationalen ganzen
Funktion in y' angenommen werden darf, auch wenn man die allgemeinere

Form
102) Fy—ey, y)— 0
der Gleichung als ganze Funktion in y—xy' und y‘ voraussetzt.

Es gilt aber der Satz:

Jede Wendetangente der Umhüllungskurve 99) — wenn wir
von höheren Klassensingularitäten absehen — stellt eine zu-
gleich singuläre und partikuläre Lösung der Clairautschen
Gleichung dar.

Die Bedingung für das Auftreten eines Wendepunktes in der Umhüllungs-
kurve ist f" (2) = x. Legen wir den Wendepunkt nach 2=(0, y—=0 und
machen die Gerade y—= 0 zur Wendetangente, so läßt sich für die Umgebung
dieser Wendetangente die Funktion /(y‘) in eine nach positiven Potenzen von
y'® fortschreitende Reihe entwickeln, deren erstes Glied a-y'® ist. In erster
Annäherung wird also das Verhalten der Integralkurven in der Umgebung
der Wendetangente bezeichnet durch die Differentialgleichung

105) y—ay' + ay®—0
oder, in rationaler Form geschrieben, durch
Way) — ey" —0.

Die Uimhüllungskurve
1

104) Ve N)
Zi

und die zugleich singuläre und partikuläre Lösung y= 0 teilen die Ebene
(vgl. Fig. 24) in vier Gebiete, die dreifach, bzw. einfach von den Geraden der
Schar bedeckt werden.

Setzen wir für das Integral „=2z und schreiben dasselbe analog der
Gleichung 72 — wobei n7(x)=0 und „= 0 ist — so kommt:
105) B(z,y2) =zyy— 28-2) +2: (®— 0a-2) =),
wo Q=x°—.az längs der singulären Geraden y=(0, 2= 0 nicht ver-
schwindet.

Man bemerkt, daß bei der vorliegenden Einführung der Integrations-
konstanten 2 die Fläche $(x,y,2) = 0 in der singulären Geraden eine hori-
zontale Rückkehrkante besitzt, also scheinbar eine Singularität höherer Art
in dieser zugleich singulären und partikulären Lösung vorliegt. Indes ist
diese Rückkehrkante eine „hebbare“* Unstetigkeit für unser Integralsystem
im Sinne der Bemerkung 2 des vorigen Paragraphen (vgl. S. 39). In der Tat,
ersetzt man die Integrationskonstante 2 durch eine neue {, für welche

2.
so ergibt sich das Integral in der einfacheren Form
106) . Fo y)=y—t-(c-+a)= 0,
welche zeigt, daß in der singulären Geraden y —= 0, t=0 der einfachste
Fall des Typus II einer zugleich singulären und partikulären Lösung vorliegt.!)
Übersichtlicher wird die geometrische Darstellung noch, wenn wir den

Wendepunkt der Umhüllungskurve ins Unendliche legen. Es kommt dann
die untenstehende Fig. 25, welche die Integrale der Differentialgleichung

107) y—ay' —ay' — 0

mit

als Umhüllungskurve und = 0 als zugleich singulärer und partikulärer
Lösung darstellt.

1) Vgl. oben $ 6, S. 32 Anmerkung.
Abh.d. math.-phys. Kl. XXV, 4. Abh.

$9.

Die Krümmungskreise einer ebenen Kurve.

Es gilt der Satz:

In der Gesamtheit der Krämmungskreise einer ebenen Kurve
bilden die vierpunktig berührenden Krümmungskreise zugleich
singuläre und partikuläre Lösungen vom allgemeinen Typus II.

Es sei
LS) =)
die Gleichung der gegebenen Kurve, ferner bezeichne x, y die Koordinaten
eines Punktes auf einem beliebigen Krümmungskreis. Führen wir dann die
X-Koordinate des Berührungspunktes von Kurve und Krümmungskreis als
Parameter X = ein, so ist
109) B (x, y,2)=

= oa 9HA+Fe)- FAR +

I NOW Te) Un on al
die Gleichung für das System der Krümmungskreise. Ist X, = 2, I, = f()
ein Punkt mit vierpunktig berührenden Krümmungskreise, so ist bekanntlich

(für 2 = 3,
110) 0

Entwickeln wir nun für die Umgebung eines beliebigen auf diesem vier-
punktig berührenden Kreis gelegenen Punktes &,, %,, 2, die Fläche $ (@,y,2)= 0,
so ergeben sich zufolge der Bedingung 110) sofort die Beziehungen

ln e — =, a .&
ZT, >®D aD
111 u a an
/ 97-092 f x
zu, a ,29®
en =
y-22 2Y
so daß also längs des vierpunktig berührenden Krümmungskreises 2 — 2

die Gleichungen

ed 20 |
9x 929x792
112) Do und no
2 ad 328
| ay oyaz

gelten, in Übereinstimmung mit den in Gleichung (73) gegebenen Bedingungen.
Da keine weiteren Ableitungen von ® nach z und keine weiteren Deter-
minanten der Matrix 61 verschwinden, ergibt sich der Kreis als zugleich
singuläre und partikuläre Lösung vom allgemeinen Typus Il.

Wir legen, um noch für (x, y,z) die Reihenentwickelung in einfachster
Form aufzustellen, für die gegebene Kurve die Gleichung:

113) Ef) 5X nuXH..

zu Grunde (wo die vierpunktige Berührung in X, —= 0, Y,= 0 statthat und
die Bedingung 110) sich auf a,= 0 reduziert). Dann ist

5 2
+. y-0

der vierpunktig berührende Krümmungskreis, oder ein Zweig desselben

+ V1—aa°
114) v-na—y— zer.
Dann wird längs y—n(xz) = 0 der Parameter z, — 0 und man findet, in

Übereinstimmung mit Formel 72:

5) Bay.) =y—n@)- 42, V1- ar + &-y—n(a))]

+ 2.02)
wo B und DO für y=n(2), 2= 0 nicht verschwinden.

Figur 26 gibt die Darstellung der Krümmungskreise für die Parabel
Y’=1a,X°, welche von höheren Singularitäten abgesehen, auch den all-
gemeinen Fall für die Umgebung des Scheitels einer beliebigen Kurve kenn-
zeichnet. Man ersieht aus der Figur, wie aus einfacher Rechnung, daß der
ausgezeichnete Krümmungskreis die benachbarten Krümmungskreise in zwei
in erster Annäherung symmetrisch liegende Reihen von Kreisen K' und K'
trennt, deren eine auf der einen Seite des Scheitelpunktes, deren andere auf
der anderen Seite die Kurve oskulieren. Jeder Kreis K' wird von einer Teil-
reihe von Kreisen K'' geschnitten, die zwischen zwei den Kreis X’ berührenden
Kreisen liegen und umgekehrt. So entsteht längs des Gebietes des ausge-

zeichneten Krümmungskreises die doppelte Überdeckung der Ebene durch
6*

Kreise der beiden Reihen (und zwar außerhalb bzw. innerhalb jenes Grenz-
kreises, je nachdem dieser ein kleinster bzw. größter Krümmungskreis ist).
Der Grenzkreis selbst trägt keinen singulären Punkt, weil er von keinem
benachbarten Krümmungskreis geschnitten wird.

EN - ED

N NEL
; Nez DIE FL
SS® % EP

>
N DELL KT ER
BUN B I KTALS

An diesem Beispiel tritt besonders anschaulich ein Unterschied hervor,
welcher das Zustandekommen der singulären Lösung als einer
Grenzkurve jeweils im allgemeinen Falle des Typus I bzw. des
Typus II einer singulären Lösung kennzeichnet.

Bei Typus I werden die beiden längs der singulären Kurve aneinander-
stoßenden Blätter von den Integralkurven derart überdeckt, daß jede Integral-
kurve an der Berührungsstelle mit der singulären Kurve von dem einen Blatt
in das andere übertritt. Es schneiden sich also in kontinuierlicher
Aufeinanderfolge je zwei verschiedene Zweige der einzelnen
Integralkurven.

Bei Typus II trennt die singuläre Lösung die Integralkurven in zwei
Gruppen, deren eine das eine, deren andere das andere Blatt bedeckt. Der

kontinuierliche Übergang von der einen Gruppe zur anderen findet nur statt
durch die singuläre Kurve selbst als partikulärem Integral. Zwischen
einer Integralkurve des einen Blattes und einer sie schneiden-
den des anderen Blattes liegen stets unendlich viele Integral-
kurven, welche die erstere gar nicht schneiden (wie im vorliegen-
den Beispiel) oder nur in einzelnen, allen diesen Integralkurven
gemeinsamen, singulären Punkten auf der singulären Kurve.

Die einfachsten Typen der auf der singulären Kurve möglichen singulären
Stellen seien noch hier anschließend besprochen.

$ 10.
Singuläre Stellen.

In den schon Eingangs erwähnten beiden Aufsätzen!) habe ich die „im
allgemeinen“ auftretenden singulären Stellen einer Differentialgleichung
Fix,y,y) = 0 gestaltlich auf Grund der Briot-Bouquetschen Reihen-
entwickelung untersucht. Sie liegen auf der Diskriminantenkurve D — 0, die
hier als Spitzenort der Integralkurven erscheint. Man kann sich nun
fragen, welcher Art jene singulären Stellen werden, wenn sie im besonderen
auf einem Zweig von D = 0 auftreten, welcher eine singuläre Lösung
der Differentialgleichung bildet.

Wir betrachten die einfachsten Fälle: Der Zweig der Diskriminantenkurve
sei y= 0 selbst, eine Vereinfachung, die innerhalb unseres Gebietes einer
eindeutigen Transformation gleichkommt.

Für Typus I der singulären Lösung sei @—=2, x—=1 also die Reihen-
entwickelung 17):

17a) FE HN ar en ah

zu Grunde gelegt; für Typus II sei «—=2, z—=2, gelte also die Reihen-
entwickelung 18)

18a) Ent th...

1) „Über die gestaltlichen Verhältnisse der durch eine Differentialgleichung erster Ordnung zwischen
zwei Variabeln definierten Kurvensysteme“; Sitzungsberichte der Münchener Akademie der Wissen-
schaften von 1891 und 1892.

oder, indem wir

116) yi
setzen:

117) ey tinutige tr... für Typus I,
beziehungsweise

118) n— gu gun... für Typus IL

Bei der quadratischen Abbildung 116) gehen nun die wesentlich singu-
lären Stellen des Integralsystems der xy Ebene in solche der x «u Ebene über.
Für diese hört dann die Giltigkeit der Entwickelungen 117) bzw. 118) auf.
Sei z= 0, u—= 0 eine solche singuläre Stelle, so nehmen wir an, daß an
dieser Stelle eine Entwickelung von der Form

du P (x, u)

2 de Ola)

gilt, in welcher P und Q konvergente Potenzreihen bezeichnen, die für x = 0,
«= 0 den Wert Null annehmen. Setzen wir im einfachsten Fall

du 0,2% + b,u

9 ei ef}
u) de Ta ru

Es handelt sich dann um die bekannten drei Formen singulärer Punkte, die
nach dem Charakter der Wurzeln A der Determinante

4 —4 @, |

0
De)

121)
als Spiralpunkte, Sattelpunkte und Knotenpunkte zu unterscheiden sind. Führen
wir in 120) die Transformation @—=x, u—=y?* aus und entwickeln für die
Umgebung einer allgemeinen Stelle 2—=x, (x, # 0), y= 0 auf der singulären
Geraden y' nach Potenzen von y, so folgt:

| Ye 2 (a,b, —a,b,)-b, 3 y' Ar soH

a! a

9 n 9 ar
122) — ad, y: (a, - @; b,) E

wobei die Koeffizienten an jeder Stelle x, + 0 als Potenzreihen von (@ — %,)
darstellbar sind.

Im „allgemeinen“ ist hiedurch die Gerade y=0 alssinguläre
Lösung vom Typus I charakterisiert (Gleichung 17a), während
für ,=0 (Gleichung 18a) eine singuläre Lösung vom Typus II
vorliegt.

Um im ersteren Falle das Verhalten der Integralkurven für die Um-
gebung des singulären Punktes = 0 zu charakterisieren, kann man an die
analoge quadratische Transformation der in der Ebene (x, «) liegenden singu-
lären Punkte anknüpfen, die ich in der obengenannten Abhandlung') ausge-

führt habe. Dort handelte es sich darum, die Gleichung 120) durch = z,

. R du :
ax b,u= y: zu transformieren, wo also längs 0 + b,u= 0 2 Ist

Dadurch ergeben sich, entsprechend den Durchschnittsstellen der Integral-
kurven mit dieser Geraden 2 —+ b,u = 0, in der Abbildung Spitzen längs
MR:

Im vorliegenden Falle der Abbildung 2=x, u= y! tritt dies ein für

a,—= 0, wo dann die an Stelle von 122) tretende Gleichung
2 31

123) vlt öry
1 l

die singuläre Gerade y— 0 als Spitzenort charakterisiert. Hier gelten also
die in jener Abhandlung hergeleiteten Figuren (Tafel I—-UI) für den Verlauf
der Integralkurven in der Umgebung der singulären Stelle Für kleine Werte
von a, ändern sich diese Figuren dahin ab, daß an Stelle der Spitzen auf
y—= 0 Berührungen der Integralkurven mit der singulären Linie treten,
ohne daß der Gesamtverlauf des Kurvensystems im übrigen eine wesentliche
Veränderung erfährt. Wir verzichten daher hier auf eine graphische Dar-
stellung.

Dagegen sei noch der Verlauf des Integralsystems für den Fall
Ad, = ( dargestellt, in welchem die singuläre Linie y= 0 eine zugleich singu-
läre und partikuläre Lösung (vom Typus II) darstellt.

Der Fall ist dadurch gekennzeichnet, daß in der Ebene (xx) die eine
der beiden durch den singulären Punkt hindurchgehenden Geraden mit u = 0
selbst zusammenfällt. Dadurch scheidet der „Spiralpunkt“, in welchem jene
beiden Geraden imaginär sind, aus. Die Differentialgleichung
du bu
dx 0,2% + bu

124)

1) Sitzungsberichte der Münchener Akademie vom Jahre 1891, S. 35. In jenen Tafeln I-II ist
der Spitzenort durch eine Parabel gebildet, was hier durch die Annahme 7 (x) =0 vermieden ist.

hat als Integral
125) ur: 2 ((b> > a,) I — bu)”: = 2.

Der singuläre Punkt ist ein Sattelpunkt, wenn a, und b, gleiches Vorzeichen
haben; dagegen ein Knotenpunkt für ungleiche Vorzeichen. Vergleiche die
nebenstehenden Figuren 27, 28 und 29.

Für die Transformation «= y*® tritt dann in letzterem Falle noch der
Unterschied 'a,|Z b, hervor, für welchen einerseits die Achse «= 0, anderer-
seits die Gerade (b,— a) x —b,u= 0 die gemeinsame Tangente der Kurven
des Integralsystems bildet. So entstehen durch die quadratische Transformation
aus den obigen drei Figuren die drei Formen solcher singulärer Punkte,
welche die Figuren 30, 32 und 33 kennzeichnen.

Es sind speziell die Beispiele

ai 1b, — 2256, — _ 1177(Sattelpunkt) (Fig. 30)
4—2, b),=1, 5),= . 1; (Knotenpunkt erster Art) (Fig. 32)
a=]1, )b=1, b,= 2 (Knotenpunkt zweiter Art) (Fig. 33)

gewählt. In Übereinstimmung mit Gleichung 72) in der Form
=y:?+7:0=0

geschrieben lauten die Gleichungen der zugehörigen Integralkurven:

126) y-®—y+ 22) — —=V0

127) y:W—2:)+2-@ yo

128) y-(1+42) —- 2-@— y) =).

Zum ersten dieser Fälle mag noch auf das in den Gleichungen 88, 89
gegebene Beispiel hingewiesen sein, welches (Fig. 18) einen ganz analogen
Verlauf des Systems der Integralkurven ergibt. Indes ist dort die singuläre
Linie y= 0 Rückkehrkurve der Fläche $(«,y,2) = 0, im vorliegenden
Falle aber einfache singuläre Linie auf = 0. Dies spricht sich
charakteristisch in dem Übergang der Integralkurven durch z= 0 aus, wie
ihn dort Fig. 19, hier Fig. 31 bezeichnet und bei welchen sich die singuläre
Linie y = 0 dort zweifach, hier einfach zählend abspaltet.

Was nun noch weitere singuläre Stellen unserer Differentialgleichungen
anbetrifft, so enthält die zweite der oben erwähnten Abhandlungen!) Unter-
suchungen über Scharen von Differentialgleichungen, aus welchen
sich das Verhalten des Integralsystems einer Differentialgleichung erster
Ordnung an solchen Stellen ergibt, in welchen sich zwei Zweige
der Diskriminantenkurve durchsetzen. Dabei sind jene beiden Zweige
im allgemeinen Spitzenorte. Man kann nun als nächst höhere Singu-
laritäten diejenigen betrachten, bei welchen jene beiden Zweige, oder einer
derselben singuläre Lösungen der Differentialgleichung sind. Die Unter-
suchung der hier möglichen einfachsten Fälle, von denen einige in den
Figuren 16, 20, 21, 23 und 24 der gegenwärtigen Abhandlung vorliegen,
bietet keine Schwierigkeit.

1) Sitzungsberiehte der Münchener Akademie vom Jahre 1892, S. 101.

N mn m Mm Un Un

mi
2

Inhalt.

Einleitung

. Darstellung der singulären Lösungen aus den Teilfaktoren der Diskriminante D der Diffe-

rentialgleichung. Die beiden Haupttypen der singulären Integrale
Die singulären Lösungen vom Typus I (Berührungskurven)

Das Verhalten der Integralkurven in der Umgebung einer singulären Lösung vom Typus II
(Grenzkurven)

Darstellung der singulären Lösungen für eine Kurvenschar ® (x, y,2)=0 aus den Teilfaktoren
der Diskriminante 4 dieser Gleichung

Geometrische Deutung auf der Fläche 2 (x, y,2) = 0
Beispiele

Anschließende Bemerkungen

Die Clairautsche Gleichung

Die Krümmungskreise einer ebenen Kurve
Singuläre Stellen

öl

Seite

Abhandlungen

der Königlich Bayerischen Akademie der Wissenschaften
Mathematisch -physikalische Klasse
XXV. Band, 5. Abhandlung

Zwei wiederaufgefundene Prognostica
von Johann Kepler

auf die Jahre 1604 und 1624

von

Walther von Dyck

Vorgelest am 5. November 1910

München 1910

Verlag der Königlich Bayerischen Akademie der Wissenschaften

in Kommission des G. Franz’schen Verlags (J. Roth)

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Kepler hat bekanntlich seit seinem ersten Wirken in Graz von Amts
wegen, um des Verdienstes willen, wie auch aus persönlichem Interesse an
meteorologischen und astrologischen Betrachtungen Calendaria und Prognostica
verfaßt. Wir geben zunächst, weil die bezüglichen Angaben nicht durchweg
genau sind, eine Zusammenstellung der seither bekannten Prognostica Keplers.

1. Prognostica aus der Grazer Zeit.

Während seines Aufenthaltes in Graz, als Landschaftsmathematikus des
Herzogtums Steyer hat Kepler, seiner Verpflichtung gemäß, Kalender regel-
mäßig herausgegeben, den ersten im August 1594 für das Jahr 1595, den
letzten wahrscheinlich Ende 1599 für das Jahr 1600).

Von den Kalendern dieser ersten Periode sind nur zwei bekannt, der

„Schreib Calender auff das Jahr nach deß Herrn Christi vnsers

Erlösers Geburt MDXCVIII. Gestelt durch M. Joannem Kheplerum, Einer

Ersamen Landschafft deß Herzogthumbs Steyr Mathematicum. Gedruckt

zu Grätz in Steyer durch Hansen Schmidt.“ verbunden mit einer

1) Vgl.: Joannis Kepleri astronomi Opera omnia. Edidit Ch. Frisch (in der Folge kurz
als Opera zitiert), vol.I, p. 295 ff., wo die hierauf sich beziehende Korrespondenz zwischen Kepler,
Mästlin, Hafenreffer u.a. sich findet. Ferner die bekannte Ausgabe des Briefwechsels von Kepler
von M. G. Hanschius — Joannis Keppleri aliorumque Epistolae mutuae — vom Jahre
1718, p. 1 (in der Folge als Epistolae zitiert).

Von dem ersten Kalender für 1595 ist die Widmung an die Verordneten der Landschaft Steyer,
vom 1. August 1594 noch erhalten, sowie einige weitere Widmungsbriefe, abgedruckt in den Annalen zu
Keplers Leben, Opera, vol. VIII. 2, p. 679 u. ff.

Frisch spricht an dieser Stelle von nur fünf Prognostieis der Grazer Zeit, für die Jahre 1595
bis 1599. Doch ist anzunehmen, daß Kepler auch für das Jahr 1600 ein Prognosticum verfaßt hat. Er
schreibt nämlich im September 1599 an den bayrischen Kanzler Herwart von Hohenberg:

».. - Qui eget servit, at vix quisquam sponte servit unquam. Quod nativitates et Calendaria
interdum scribo, ea me Christe molestissima mihi servitus est, sed necessaria, ne scilicet ad breve tempus
liber, post turpius serviam. Itaque ut salarium annuum, ut titulum et locum defendam,
obsecundandum est imperitae curiositati. (Quidquid mihi superesset, Juxejuzando sancirem,
in studia philosophiae impensurum.“ (Opera, vol. VII, 2, p. 705).

Hier tritt Keplers Verpflichtung als Landschaftsmathematikus um so mehr hervor, als er infolge
der Maßregeln der Gegenreformation ein Lehramt in Graz nicht mehr bekleidete. Die Enthebung von
seiner Stellung als Landschaftsmathematikus erfolgte dagegen unter Hervorhebung und Belohnung seiner
Verdienste um die Landschaft erst Ende September 1600. Vel. das Testimonium und Commendations-
schreiben der Verordneten vom 4. September 1600. Opera, vol. VIII, 2, p. 735.

„Praktica auff die vier zeiten, auch andere Bedeutungen der Planeten

vnd Finsternussen. Gestelt auf das Jahr nach Christi Geburt 1598 ').“
und der

„Schreib Calender auff das Jahr nach des Herrn Christi vnsers Er-
lösers Geburt MDXCIX. Gestelt durch M. Joannem Keplerum, Einer Er-
samen Landschafft des Herzogthumbs Steyr Mathematicum. Auff des Poli
Borealis höhe 47 Grad. Gedruckt zu Grätz in Steyr durch Hansen Schmidt.“

„Praktica auff die Bedeuttungen der siben Planeten vnd Irer Aspecten.
Mit angehengtem kurtzem Bericht, vonn der verflossenen Sonnen Finster-
nuß, den 7. Martii des verschinen 1598. Jahrs?).“

2. Prognostica aus der Zeit des Aufenthaltes in Prag.

Von den Prognostieis, die Kepler während seiner Tätigkeit in Prag (Ende
Oktober 1600 bis Januar 1612) als kaiserlicher Mathematicus geschrieben, ist
bisher nur eines, das des Jahres 1605 bekannt geworden, das

„Prognosticum. Auff das Jahr nach der gnadenreichen Geburt vnsers
Herrn vnd Heylandes Jhesu Christi (der gewohnlichen Rechnung) 1605.

Sampt einer aussführlichen verzeichnus, wie das Gewitter dieses ver-
schienen 1604. Jahres sich von tag zu tag alhie zu Prag angelaßen, vnd
mit dem Himmel verglichen. Item, einem gründtlichen Bericht von er-
scheinung eines vngewohnlichen Newen Sternens.

Gestelt auff den Pragerischen Horizontem: Durch Johan Kepplern,

Röm: Kay: May: Mathematicum. Gedruckt zu Prag, in Schumans Druckerey.

Anno: M.DC.V.?).“

1) Original auf der Bibliothek in Graz. Abgedruckt Opera, vol.I, p. 392 —400.

2) Original auf der Bibliothek (des Johanneums) in Graz. Abgedruckt Opera, vol. I, p. 401—409.
Der auf diesen Kalender bezügliche Briefwechsel Keplers ebenda S. 409 u. ff. Bezüglich des Titelblattes
vgl. Reitlinger, „Johannes Kepler“ (Stuttgart 1868), S. 122.

3) Abgedruckt Opera, vol I, p. 451—478. Der zuletzt genannte, mit besonderem Titelblatt ver-
sehene Bericht: „Gründtlicher Bericht von einem vngewohnlichen newen Stern, wellicher im Oktober diß
1604. Jahres erstmahlen erschienen“, bildet den Anhang zu dem in Prag gedruckten Prognosticum. Er
ist aber auch schon vorher in Straßburg in einem anderen Satz und Druck herausgegeben worden
„Gedruckt zu Straßburg bey Johann Carolo. Anno MDCIII.“, dort mit einem besonderen auf die Himmels-
erscheinung bezüglichen Titelkupfer.

Die Münchener Staatsbibliothek besitzt einen Straßburger und einen Prager Druck (unter Astro-
nomia particularis, 516.15 und 516.16). !

Auch von dem Prager Druck, der in den Werken reproduziert ist, scheinen zwei Ausgaben zu
existieren, denn der in München befindliche Druck (ohne Jahreszahl) enthält, außer Verschiedenheiten
des Titelblattes, am Schluß noch die Bemerkung „Cum facultate Superiorum. Nit nach zudrucken‘, die
in dem Abdruck in den Werken fehlt. Es bestätigt diese wiederholte Auflage die mehrfach in Keplers
Briefen sich findende Bemerkung von dem guten Absatz dieser kleineren Schriften.

In der Einleitung zu diesem Kalender wird das Prognosticum des voraus-
gehenden Jahres 1604 als das neunte bezeichnet. Die jährliche Veröffent-
lichung seit 1595 hat also eine Unterbrechung erlitten. Nun geht einerseits
aus einem Briefe des Pastors Fabricius an Kepler hervor, daß Kepler 1602
und 1603 Kalender herausgegeben hat!). Andererseits scheint die Annahme
einer Lücke für das Jahr 1600 nach den vorhergehenden Bemerkungen (S. 3,
Anmerkung 1) unwahrscheinlich. So müssen wir sie wohl auf das Jahr 1601
setzen. In der Tat fällt in den Spätherbst des Jahres 1600 Keplers Über-
siedelung nach Prag, während welcher Kepler an Wechselfieber erkrankte,
unter dem er bis ins folgende Jahr litt; auch fallen in diese Zeit noch Unter-
handlungen mit Mästlin, von welchen sich Kepler die Möglichkeit in die
Tübinger Fakultät aufgenommen zu werden erhoffte. So mochte, zumal Kepler
in Prag nicht offiziell zur Abfassung von Prognosticis verpflichtet war, das
Prognosticum für das Jahr 1601 nicht zustande gekommen sein. Das Archiv
der Pulkowaer Sternwarte enthält aber unter dem Titel „Collectanea ad
prognosticum Anno 1600“ kurze Bemerkungen Keplers im besonderen be-
züglich der Genesis Kaiser Rudolfs II., des Erzherzogs (späteren Kaisers)
Ferdinand (IL) und anderer Fürsten, welche vielleicht für jenes Prognosticum
verwertet werden sollten).

Weiter befindet sich ebenfalls auf der Sternwarte in Pulkowa ein

„Fragmentum Prognostici in annum 1604“,
das in Band VIII der Gesamtausgabe abgedruckt ist?).

Es ist dieses Bruchstück der zweite Bogen des dreieinhalb Bogen
umfassenden Prognosticums für 1604, von dem ein vollständiges Exen.-
plar sich auf der K. Hof- und Staatsbibliothek in München befindet.
Obwohl dasselbe dort neben dem Prognosticum von 1605 in dem um 1830
angefertigten handschriftlichen Katalog richtig eingetragen ist*), scheint es doch
der Aufmerksamkeit des Herausgebers der Werke, wie auch späterer Forscher
entgangen zu sein. Wir bringen das Prognosticum im folgenden zum Abdruck.

1) Vgl. die von Frisch in den Opera, vol. I als Einleitung zu den „Calendaria et opuscula
astrologica® gegebenen Auszüge des auf der Sternwarte in Pulkowa aufbewahrten Briefwechsels zwischen
Kepler und Fabrieius, p. 345 (Brief des Fabrieius vom 26. Dezember 1603):

„Prognosticum tuum ad annum 1604 mihi transmittas quaeso.. Maxime placuerunt duorum prae-
cedentium annorum, et video alium in iis genium aliamque experientiam, quam in aliorum calendariis.“

Von dem hier gemeinten Kalender von 1602 ist wohl die „an die Philosophen“ gerichtete, lateinisch
abgefaßte Schrift „De fundamentis astrologiae certioribus nova dissertatiuncula ad cosmotheoriam spectans
eum prognosi physica anni ineuntis a nato Christo 1602 ad philosophos seripta“ (Opera,
vol. I, p. 417—438) zu unterscheiden.

2) Opera, vol. VIII, pars II, p. 733. ®) Opera, vol. VIII, pars I, p. 321—326.

#) Unter: Astronomia particularis 516.17. 40,

Vom Jahre 1607 an hat Kepler, wie er in einem Briefe an Fabricius
(vom 10. November 1608) mitteilt, die Veröffentlichung von Prognostieis
unterbrochen). Über die Gründe hiezu gibt die Thesis CXXXIII des „Tertius
interveniens“ (gedruckt 1610) näheren Aufschluß, in welcher es heißt?):

„.. . Dann weil die Astrologi keine besondere Spraach haben, sondern
die Wort bey dem gemeinen Mann entlehnen müssen, so wil der gemeine
Mann sie nicht anderst verstehen, dann wie er gewohnet, weiß nichts von den
abstractionibus generalium, siehet nur auff die concreta, Lobt offt einen Calender
in einem zutreffenden Fall, auff welchen der author nie gedacht, vnd schilt
hingegen auf? jhn, wann das Wetter nicht kömpt, wie er jhms eyngebildet,
so doch etwa der Calender in seiner müglichen Generalitet gar wol zugetroffen:
Welcher verdruß mich vervrsachet, daß ich endtlich hab auffhören Calender
zu schreiben °).“

3. Prognostica aus der Zeit des Aufenthaltes in Linz.

Kepler hat die Abfassung von Kalendern erst in Linz wieder auf-
genommen, in seiner Eigenschaft als Mathematicus des Erzhertzogtums Öster-
reich ob der Enß (1612—1626). Frisch vermutet auf Grund vorhandener
Dekrete (Rechnungsnachweise) der österreichischen Stände*), daß der erste
Kalender jener Periode der für das Jahr 1617 ist. Die Dekrete beziehen
sich auf die Kalender der Jahre 1617, 1618, 1619, 1620 und 1625°). Bisher
bekannt sind von diesen das

1) Opera, vol. I, p. 357, sowie vol. VIII, pars II, p. 780, „... Prognostica desiü seribere . . .“.

2) Opera, vol. I, p. 646.

3) Man vergleiche auch die Ausführungen in der an den Markgrafen Georg Friederich zu Baden
und Hochberg gerichteten Widmung dieses Werkes, „in puncto Astrologiae retinendae, vel abiiciendae‘.
Opera, vol. I, p. 549 u. fi.

*) Opera, vol. I, p. 291.

5) Ebenso spricht die bekannte Stelle aus einem in jener Zeit geschriebenen Brief (vom 7. Februar
1617) an den Straßburger Professor Bernegger für diese Vermutung:

„Deseror a Caesarianis fisci procuratoribus, non solvuntur reliqua mea; videtur astronomiae matri
petendum subsidium ab astrologia meretrieula. In id igitur incumbit typographus meus, ut magnum ali-
quem numerum prognosticorum meorum extrudat, cupitque certior fieri, num aliquis numerus Argentinae
distrabi possit. En tibi exemplum homi prognostici; praefationem ejus cogito recudere in sequentis
anni prognostico, si vixero.....‘“ Opera, vol.I, p. 660.

Auch die ebendort (p. 661) erwähnte Stelle eines Briefes an den kaiserlichen Rat Wackher

„Ut primum Praga domum redii (Mai 1617), ad Tabularum et Ephemeridum opus redii, utque sum-
tus ad Ephemerides duorum annorum expedirem, vile Calendarium cum Prognostico scripsi, quod paulo
admodum honestius est, quam mendicare .. .“ spricht für das Jahr 1617 als der Zeit der Wiederaufnahme
dieser meteorologischen und astrologischen Tätigkeit Keplers.

„Prognosticon Von aller handt bedraulichen Vorbotten künfftigen
Vbelstands in Regiments- vnd Kirchensachen, sonderlich von Cometen vnd
Erdbidem, auff das 1618. vnd 1619. Jahr. Johann. Keppleri, Der Röm:
Kays. Mayt. etc. vnd dero Getrewer Löbl. Landt. dess Ertzhertzogthumbs
Oesterreich ob der Enß, Mathematici. Gedruckt im Jahr MDCXIX!).“

sowie das Prognosticum vom Jahre 1623, welches beigefügt ist an den

„Discurs Von der Großen Conjunction oder Zusammenkunft Saturni vnd
Jovis im fewrigen Zaichen dess Löwen, so da geschicht im Monat Julio
dess MDCXXIN. Jahrs.

Wie auch von den viel- vnd Manniefaltigen Prognosticationibus vber
dieses Jahr, was aigentlich zu einer jeden Vrsach gegeben, auch wessen
man sich zu einer vnd der andern zu versehen habe.

[Sambt beygefügtem gewohnlichen Prognostico, vber dass Ge-
witter, Fruchtbarkait, Qualitet der Lufft, vnd was auff die Menschliche
Händel vom Gestirn Natürlicherweise folget.]

Gestellt durch Johann Kepplern, Kays. vnd Oester. Mathematicum. Ge-
druckt zu Lintz, durch Johann Blancken. MDCXXIII?).“

1) Originale auf der Münchener Staatsbibliothek (Astron. part. 517.20) und auf der K. Bibliothek
in Dresden. Opera, vol.I, p. 479—494. Auch hier ist, nach der Verschiedenheit der Orthographie zu
schließen, der Münchener Druck verschieden von dem in den Werken reproduzierten.

?) Die Münchener Staatsbibliothek besitzt von diesem Diskurs drei gleiche Exemplare (Astron.
part. 512.6; 518.18; sowie Polem. 2769.21), aber in einem anderen Druck als dem in den Opera
publizierten, dessen Titelblatt wir oben gegeben haben. In den Drucken der Münchener Bibliothek fehlt
der oben in eckige Klammern eingeschlossene Zusatz des Titels. Der Druck ist hergestellt in „Nürnberg,
bei Johann Friderich Sartorio. 1623°. Es fehlt auch die Widmung an den Herzog Wolffgang Wil-
helm in Bayern, Pfalzgrafen am Rhein, sowie das dem Diskurs in der Linzer Ausgabe vorangestellte
Prognostieum. Die Nürnberger Ausgabe scheint die frühere zu sein. Jedenfalls ist die das Pro-
gnosticum enthaltende Linzer Ausgabe erst im Laufe des Jahres 1623 erschienen, wie aus der Widmung
hervorgeht:

»-. - Dieweil aber doch ich zu erweisung meiner continuirenden gewöhnlichen Arbait daß
Teutsche Exemplar meines Discurs etlichen Kunstverstendigen, sonderlich vmb rathsamblicher Censur
willen, zu lesen gegeben, vnd deren etliche (welche weil gehabt solches abzulesen), vber alles mein be-
denken mich vermahnet, nach der publication zu trachten, als hat sich entlich auch der hiesige Trucker,
dem bißhero an Zeit vnd Zeug gemängelt, zu nachmahliger Truckung deß Discurs, vnangesehen allbereit
ein Thail vom Jahr zuruck gebracht, selber angemeldet .. .“

In den Werken ist der Diskurs samt Vorrede und Prognosticum in vol. VII, p. 685
— 713 abgedruckt. Merkwürdigerweise aber erwähnt Frisch das Prognosticum weder in der Aufzählung
und Besprechung der noch vorhandenen Prognostica und Calendaria Keplers (in vol. I, p. 291 ff.) noch
später in dem (übrigens auch sonst nicht vollständigen) Index rerum et auctorum (in vol. VIII, pars II,
p- XVII) bei den Kalendern oder an anderer Stelle seiner Erläuterungen. Auch Reuschle erwähnt
dieses Prognosticum in seiner sehr wertvollen Keplerbiographie (Kepler und die Astronomie.
Frankfurt a. M. 1871) nicht, und spricht ebenso wie Frisch nur von fünf noch vorhandenen Prognostieis
(der Jahre 1598, 1599, 1602, 1605 und 1618/19).

Bei gelegentlichen Studien über Keplers Leben habe ich nun
neben dem schon erwähnten Prognosticum auf das Jahr 1604 auch
noch das Prognosticum meteorologicum für 1624 in der Münchener
Staatsbibliothek aufgefunden. Es fand sich in einem Sammelband von
Keplerschen Abhandlungen (unter Astronomia universalis 83, 4°), von welchen
bei der seinerzeitigen Katalogisierung (im Jahre 1830) versehentlich nur die
erste Abhandlung in den Katalog aufgenommen worden war.

Dieses Prognosticum von 1624 ist wahrscheinlich überhaupt das letzte
von Kepler verfaßte. Dafür sprechen die späteren Lebensumstände Keplers,
welcher seit den Reisen im Jahre 1625 und nach seiner definitiven Aus-
wanderung aus Linz (im November 1626) keinen festen Wohnsitz mehr be-
sessen. Auch finden sich weder in späteren Arbeiten noch im Briefwechsel
Keplers, soweit veröffentlicht, Angaben über weitere Kalender oder Prognostica.

Daß Kepler für die beiden Jahre 1621 und 1622, während welcher er
von Linz abwesend war, keine Prognostica geschrieben, ergibt sich außer aus
jenen oben zitierten Rechnungsnachweisen aus einer brieflichen Mitteilung
Keplers an den Danziger Mathematiker und Astronomen Crüger vom Jahre
1624, und aus einer Bemerkung in dem soeben erwähnten „Diskurs“ von 1623,
die wir unten folgen lassen !).

Die vorstehenden Ausführungen lassen erschließen, daß Kepler in den
bezeichneten drei Perioden seines Lebens im ganzen 17 Prognostica verfaßt
hat: Sechs für die Jahre 1595 — 1600 in Graz, sodann sechs für 1602— 1607
in Prag, endlich fünf für die Jahre 1617, 1618/19, 1620, 1623 und 1624
in Linz. Von ihnen besitzen wir mit den beiden im folgenden veröffentlichten ?)
nunmehr die Prognostica für 1598, 1599, (1602)°), 1604, 1605, 1618/19, 1623
und 1624.

I) Vergleiche die beiden Zitate zu Anfang der nachfolgenden „Bemerkungen zum Prognosticum
für das Jahr 1624*.

Kurze Prognostica für jene Jahre enthält der „Astronomische Bericht, Von Zweyen im Abgelauf-
fenen 1620. Jahr gesehenen grossen vnd seltzamen Mondsfinsternussen: Wie auch von der grossen Sonnen-
finsternuß, so in jetzlauffenden 1621. Jahr den 11/21 Maji erscheinen wirdt“, welchen Kepler in Ulm 1621
verfaßt und dem Herzog Johan-Friderich zu Württemberg gewidmet hat. (Opera, vol. VIII, 1. pag. 3—20.)

2) Der folgende Abdruck der Prognostica gibt die beiden Titelblätter genau nach dem Original
wieder. Im übrigen haben wir auf einen durch Autotypie hergestellten Abdruck der in sogenannter
Schwabacher Schrift gedruckten Originale verzichtet, da sie typographisch kein besonderes Interesse
bieten. Nur die Orthographie ist genau beibehalten und auf dem Rande die Seitenzahl des Originals
angemerkt worden. Die Antiqua des Originals ist durch Kursivschrift ersetzt.

®) Das Prognosticum von 1602 nur lateinisch, als Anhang zur Schrift „De fundamentis astrologiae
certioribus“. Man vergleiche die vorstehende Anmerkung 1 auf Seite 5.

PROGNOSTICUM

Auffdas Jadr nach Ehti-
fti bnfers Dalkuse geburt

Sampt Horgehendem nurzlirßem bericße,
fvarsue die Altronomıa-pnd Artes Mathema-
ticz dienftlich jenen.

Öeftele
Surd A9.Noban Repplern/Röm:

Kay: Stay; Mathematicum.

Ba Krroeı
Per

AGedruree zu Prag/ in Schumang Drnderm:

_ Abh.d. math.-phys. Kl. XXV, 5. Abh.

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Dem Wolgebornen Herrn, Herrn Wolffen

Vnverzagten, zu Ebenfurth vnd Regelbrun, Freyherrn auff Retz,
Pfandt Inhabern baider Herrschafften Haimburg vnd Peternell: Röm: Kay: May:
Rath vnd Hoff-Cammer Presidenten: Meinem Gnädigen vnd gebiettenden Herrn.

N Freyherr, Gnädiger vnd Gebiettender Herr!
'V E:Gn: seind mein gehorsame dienste bevor. Weil es nun vber hundert
Jahr der brauch gewest, daß ein jeder Astronomus zu eingang eins Newen
Jahrs seine auß natürlichen vrsachen, vnd dem Himmels lauff, geschöpffte ge-
dancken von künfftiger witterung vnd andern zufällen, auffs Papir gebracht,
vnd in druck geben: Ich auch dasselb nun mehr in daß zehende Jahr gepflogen:
hab ich auch ditz künfftige Jahr continuiren, vnd hierbey alß gleich bey einem
kampf, da jrer vil nach dem danck streben, wenig aber den erlangen, mein
bestes vnd müglichistes thuen wöllen: guetter hofnung, eine solliche jebung werd
mir je mehr vnd mehr zu besserer erkündigung der Geheimnussen der Natur ge-
deyen: In massen dann Ich eben zu dem end noch fast allwegen des verlauffs eines
alten Jahrs erwartet, vnd meine Prognostica gegen den ervolgten Zufällen gehalten:
wünschete auch, andere wölliche mit jrer köstlichen Arbeit so sehr gehn Marckh
eilen, gleich als wär nichts mehr zu lernen, beflissen sich eines ebenmässigen: damit
den noch restierenden Mängeln in diser facultet, durch gemeines Aufmercken an
vnderschiedlichen Orten, dermahlen eins nach müglichen geholffen, vnd entlich
auch ein nutzen hierbey erschöpffet würde.

Weil dan von Ir Kay: May: mein Vnderhaltung E: Gnaden anbefohlen worden,
vnd krafft dessen E. Gnaden bißhero mir alle mügliche gnädige befürderung er-
zeigt: hab Ich Dero mit gehorsamer dedication diß geringen Werckleins, mein
danckbares Gemüth etlicher massen, weil ich jetzo mehrers nit vermöcht, in vnder-
thänigkheit erweisen sollen.

Damit aber solliches E: Gnaden desto annämlicher, vnd in gemein desto mehr
nutzen schaffe: wöllen E: Gn: mir nit verargen, so ich zu rettung der Astronomia
etwas weniges, vnd eben das jenige, so E: Gnaden zuvor wol, aber dem gemeinen

Hauffen vbel bekhant, hiebey füge.
2*

(72)

[>11

Dann es nunmehr etlich hundert Jahr die gemeine clag gewest, alß ob die
hohe Potentaten den vncosten an kein einig ort vbeler anlegten, als eben auf die
Astronomos. Vnd ist solliche vngedult dieser zeit vmb soviel desto grösser: weil,
wie anfangs gemeldet, man mehrertheils sich auff die Prognostica vnd Calender
lest, deren alle Druckhereyen vnd Buechläden voll machet, vnd hiermit dem
gemeinen Man zu seinem fürwitz zum gueten theil dienstlich ist: Dahero die
gemeine vermuethung, daß es in den Mathematicis artibus nur allein vmb ein
Practica zu thuen seye. Wan nun etwa zu abzahlung des Christlichen, wider
den Erbfeind streittenden Kriegsvolcks, oder anderer vmb den gemeinen nutzen
wol verdienter Personen, oder zu erzeugung allerhand vnentperlicher notdurften,
es sich mit dem gelt ein wenig sperret, vnd hier zwischen vnder sonst vil
tausenden etwa ein Astronomus seine angebür für andern empfahen soll: da
erreget sich der mißgunst, vnd die gedancken; warzue dan ein Calender vnd
Practica nütze, ob man nit viel ehe ein armen Soldaten oder zwen befriedigen,
oder andern notleidenden personen zu hülff kommen solle: Meinen es möcht
wol biß zu fridens zeiten verzug haben, Ja allerdings vermitten pleiben.

Disem wohn abzuhelffen, vnd des dürftigen Nebenmenschens vngedult zu
stillen, ist vonnöthen, das man etlicher massen an tag thue, vnd wol ein bilde,
warzue die Astronomia vnd alle artes Mathematice in eim wolbestelten Regi-
ment dienstlich seyen. Vnd soll anfangs ein jeder Mensch jme einig begnügen
lassen, wann nit mehr dan die Ehr Gottes des Schöpffers in diser Facultet be-
trachtet, vnd solliches von jr erwisen würde. Es ist je ditz eben das jenige
grosse Buech der Natur, in dem, nach des H. Apostels Pauli lehr, alle völcker,
vnd sonderlich wir Christen, die Göttliche allmacht, weisheit, vnd nichts dan
lauttere lieb zu dem Menschlichen Geschlecht, zu lesen vnd zu lernen haben.
Darum dan auch der Heilig Prophet vnd König David, so offt er sich aufs
allerhöchste vber seinem allmechtigen Gott verwundern, vnd jne mit vollem
Hertzen Geist vnd Mund recht loben will: anfahet seine zunge gehn Himmel,
an das Gestirn, an Sonn vnd Mond zu erheben, vermeinend hierdurch sein /n-
tent am aller besten ins werck zurichten.

Mit warheit mag ichs sagen, das so oft ich die schöne ordnung, wie eins
aus dem andern folget vnd abgenommen wirdt, mit meinen gedancken auff
einmahl durchlauffe, so ists, alls hett ich ein göttlichen, nit mit bedeuttenden
buchstaben, sondern mit wesentlichen dingen in die Welt selbsten geschribenen
Spruch gelesen, dessen inhalts: Mensch streckh deine Vernunfft hieher, diese
dinge zu begreiffen. Wie dan die Fünsternussen baider liechter sonderlich das
erweisen: ohne die wir allerdings hie niden auff Erden pleiben, vnd in der
Astronomia nichts wissen: wölliche auch sonsten in der welt keinen andern

bekhantlichen nutzen haben, dan allein vns Menschen die Astronomiam zu lehren.
Darauß augenscheinlich erwisen wierdt, daß es der will Gottes sey, daß vns
Menschen diß grosse Buch der Natur, nämlich die Astronomia, vnd durch die-
selbige seine Allmacht vnd weisheit, jedem nach seinen verstand vnd tüglicheit
bekhant werde. Weil dann in einem verschlossenen Buch niemand lesen kan:
so folget, das ditz ein Kayserlich Königlich vnd Fürstlich werck sein muesse,
notwendigen vncosten drauff zu wenden, damit sollich treffentlich Buch vnd
Antiqwitet zu allen zeiten je mehr vnd mehr aufgethon, die kunst solliches zu
lesen herfür gebracht, seine sprach verdolmetschet, vnd der innhalt dem Mensch-
lichen geschlecht entdecket werde: damit alle Menschen mit einhelliger stimme
Gott dem schöpffer seine gebürende Ehr vnd danckh vermelden.

Wie nun auß Göttlichem befehl die Israeliten im alten Testament, vnd
hernach die Christliche Potentaten von zwölfhundert Jahren hero auff erpaw-
ung schöner Tempeln, Klöster, Kreutzgänge, Oratororum, Eeclesiarum, Altarium,
vnd stifftang allerhand köstlicher Kirchenzierde, von Gold, Silber, Perl, vnd
Edelgestein, einen vnermeßlichen schatz angewendet, nit zwar alles zu not-
dürftiger seelenartzney, deren an schönen gebewen, Gold vnd Silber nichts ge-
legen ist, sondern einig Gott vnsern Schöpffern vnd Heiland in sollichen ge-
heiligten dingen, nach jedes verstand vnd müglicheit zu ehren: gewisser hoff-
nung, daß sie vnd die irige hierdurch nit verarmen werden: Also haben auch
baids Haidnische vnd Christliche Potentaten die Astronomiam gleichsam einen
theil dises Gottesdiensts sein lassen, vnd selbige zu allen zeitten, nach glegen-
heit der zeit vnd ort (jre Reputation vwnd Magnificentiam darmit zuerzeigen)
fortpflantzen helffen: Denen jren vorfahren zu ehren, vnd den nachkommenden
zum besten, noch heuttiges tags vil Christliche Potentaten dasselbig auch conti-
nuiren. _ Zu dem end seind von alters hero auf allen Vniversiteten Professores
bestelt, wölliche der studirenden jugend das jenige, was man bißhero gelernet,
fürtragen vnd einbilden sollen. Weil aber dieselbige eintweder nit weil, oder
auch nit alle das /ngenium haben, etwas ferners zuerforschen: ist es billich,
das andern, so die gefell nit innen haben oder geniessen, aber für andern, vnd
jnen allen zum besten etwas prestirn könden, auch vnder die arm gegriffen,
vnd ein Extraordinari vnderhaltung gemacht werde: vnd pleiben solliche neben
der Geistlicheit vnd Professoribus Vniversitatum bey gleichem rechten: der ge-
stalt, daß wann die allgmeine not so hoch, daß man krieg mit geistlichen vnd
schuelgefällen außführen, vnd also was sonsten zu Gottes ehren gewidmet,
darstrecken mueß, sie als dan billich mit andern sich gedulden vnd hinder
sich stehen oder contribwren. Allweil aber jenen jre gefell richtig vnd vnge-
hindert einkommen: Ja alldieweil zu schawspielen, zu costlicher kleidung, zu

[S. 6]

hochzeitlichen ehren zu Bangueten zu außhaltung einer grossen anzahl muessiger
diener (nämlich zu erhaltung eines jeden privat reputation) gnueg fürhanden:
macht jme ein anderer dürftiger billich die rechnung, daß ein Potentat noch
wol so vil auch Gott zu ehren zuspendiren haben, vnd mit eim sollichen we-
nigen anderwegs nit weit gevolgen, auch da Er es hie zu ersparen, vnd jme
oder eim andern zuraichen gemeint, an vil andern erst gerhüereten Orten, vnd
verpott solliches allgemeinen vberflusses anfahen würde: wie dan Ime auch zu
seiner hohen discretion vorbehalten, eine sach bey zeiten, allweil ingenia vnd
das taugliche alter fürhanden, mit notwendigem vncosten zutreiben, oder solliche
biß zu vngewisser fridens zeit aufzuschieben. Vnd ist hiermit sovil erwisen, -
daß in eim wolbestelten Regiment die Astronomia zu der ehr Gottes dienstlich
vnd derohalben so wenig vnd weniger als andere erzehlte sachen, zu vber-
gehen sey.

Nebens aber, vnd wie es in geistlichen, sachen beschaffen, daß die jenige
ehr, wölliche der Mensch seinem Schöpffer mit täglichem Gottesdienst erzeiget,
nit allein von Gottes selbsten wegen gleich als bedürffte Er für sich deren so
hoch, sondern auch, vnd vil mehr, zu sein des menschen bestem gemeint, vnd
er hierdurch nit allein täglich gebessert, sondern auch hieran sein geistliche
wonn vnd freud, vnd tägliche ergetzlicheit hat: Also vnd gleicher massen mag
neben der erstberhürten Gott gebürenden ehr, kein rhümlichere, auch bey vilen
kein grössere erlustigung vnder allen weltlichen freuden erdacht werden, dan
eben dise, so auß der Astronomia vnd betrachtung der geschöpffe Gottes her-
fliessen: wan ein alter betagter, vnd in politischen verrichtungen vbel geplagt,
vnd abgemüdeter Herr, vnderweilen seine geschäfte ein stündlein beseitz stellet,
vnd mit seinen gedancken in die weitte welt hinaus spacieret: das jenige, was
man täglich je mehr vnd mehr von den geheimnussen der Natur herfür vnd
ans liecht bringt, mit ernst anschawet, vnd abermal mit dem H. Propheten
David anfahet aus springenden freuden zubetrachten, was doch der Mensch
seye,. daß Gott sich seiner so hoch anneme, vnd jme ein sollich herrlich Pa-
latium hiimmels vnd der Erden gepawet, jne drüber zu eim Herrn gesetzt, auch
jme einen verstand zu sein selbsten ebenbild mitgetheilt habe, dardurch er hie-
niden auff Erden sitzender, solliche himlische geschöpffe Gottes, vnd deren
eigentliche beschaffenheit begreiffen könde.

So nun einer dise herliche erquickung vnd freud dem menschlichen ge-
schlecht mißgünnen, vnd durch vnzeitige kargheit, den vncosten dran ersparen
wolte: (wan schon kein fernerer nutzen darbey wäre) der müste abermahl zu-
vor die sach an andern weniger notwendigen dingen anfahen: vnd erstlichen alle
Tantz vnd Balmeister, Instrumentisten, Musicanten, Huet vnd Federschmucker,

Perlhefter, Mahler, Possierer, vnd in summa alle die jenige, wölliche eintweder
zur vppigkheit vnd vberfluß anreitzung geben oder nur allein zu leiblicher
eusserlicher freud vnd exercitijs verhelffen; auß dem weg raumen, vnd den-
selbigen vbergrossen vncosten zusamen sparen: oder aber vrsachen anzeigen
warumb die eusserliche glider, Augen, Ohren vnd dergleichen, jhrer freude
besser würdig seyen, als das innerliche menschliche gemueth vnd vernunfft,
wölliche doch einig den Menschen von dem Vihe vnderscheidet.

Ob eine solliche ergetzlicheit den Menschen auch bessere, ist zum theil
droben vermeldet. Das aber bekennen alle philosophi einhellig, daß sie deß
Menschen verstand scherffe, das ob er schon von dem jenigen, was er in der
kunst begriffen, keinen nutzen für sich selbst hette, er doch hernach zu andern
notwendigen. studijs desto fertiger vnd geübter werde.

Zugeschweigen daß die gantze Philosophia auß den Mathematischen dingen
entstanden, drinnen bestehet, vnder die eingemischet, vnd so nahe verwant:
daß der ohne sie @n studijs fortfahret lauter in die lufft streichet, vnd sich
mit einem schatten schlahet: auch in ewigkeit kein Phölosophus mit ehren ge-
nennet mag werden.

Nebens biegen dise speculationes auch dem Menschen verborgener weise,
mehr dan alle philosophi bißhero befünden könden, seinen willen, zamen jme
seine vnordentliche begirden: das weil er zu der schönen ordnung in Geome-
trischen vnd Astronomischen sachen gewohnet, er auch hernach (wiewol offt
mehr der Jünger als der Maister) zur gerechtigkheit, lindigkheit, ehrbarkheit
vnd holdseligkeit eine liebe gewinnet weil ohne dise Tugenden ein lauttere
verdrießliche Confusion der policeyen zugewarten.

Weil aber man in gemein, was man nit mit henden greiffen khan, wenig
darvon haltet: vnd zubesorgen, der mehrer theil werd die erzehlte nutzbar-
kheiten für gering achten: so ists nun zeit, das ich auch von gewin rede, wöl-
licher dem gmeinen pöfel mehr beliebet.

Will aber jetzo nit mit langem erclären, wie alle handtierungen klein
vnd groß edel vnd vnedel, vom Ackerpaw biß zu regierung land vnd leütte,
in zahl maß, wag, zeit, Vhr, Zirckel, triangul, richtschnuer, bleywag, winckel-
hackhen vnd dergleichen Geometrischen sachen bestehe, vnd dahero alle menschen
aus der Mathematica sich ernehren. Allein mueß ich hie einer einred begegnen.
Dan es last sich der stoltze handwercksman offtermahls verlauten, wann er nur
seinen Circkel vnd seine drauf fundirte handtierung habe, die jme seinen ge-
wissen täglichen pfenning eintrage, so bedürffe er oder ein gemeines stattwesen
keines Mathematici ferner nichts: vnd bedenckt nit, daß er alle diese seine
kunst aus der Mathematica empfangen, vnd durch sie selber einer auß dem

[S- 8]

[S. 9]

[S. 10]

hauffen seye: stellet sich gleich den vngerathenen Kindern, wann die Mutter
sie auferzogen, vnd jnen jrem beduncken nach nichts mehr nutzen kan: so
wünscheten sie täglich, sie zöhe dahin zum alten hauffen, vnd verließ jnen
das Gütlein. Wie aber zum offtermahlen ein solliche alte aberwitzige Mutter
mehr waist, dann alle jre junge Gecken, vnd das jrige thuet, sovil sie khan,
vngeacht sie verlachet vnd vnwerth seye: auch mehrmahln einen vbergrossen
schaden von jren Kindern abwendet: Also thuen auch die jenige weislich vnd
wol, wölliche, vngeacht sie vber die schon lengst bekhante vortheil nit alwegen
grossen nutzen für augen sehen, dannoch die Mathematicas artes fortpflantzen,
vnd allen handtierungen zum besten, erhalten helffen: in betrachtung, daß die
jenige kunst, wölliche bißhero daß Menschliche geschlecht so hoch vnd viel
genutzet, eben darumb ein vnerschöpflichen schatz in jr verporgen haben müsse:
wöllicher sich durch vleissiges nachforschen, wie bißhero, also auch noch füro hin,
je mehr vnd mehr, vnangesehen man jetzo nit wisse, wa vnd wie, entdecken werde.

Dan das ich sonderlich von der Astronomia rede, so ists vor alter ein
grosses gewest, das man erlehrnet gehabt, wie lang das Jahr seye, vnd da
man noch nit gepflogen Calender zu haben, die Zeit, Sommer, Winter, Früe-
ling vnd Herbst durch herfürprechen eines Himlischen gestirns nach dem andern
hat erkennen lernen: den Ackerpaw darnach anzustellen.

Als man nun hernach den Calender von 365'/a tagen drauf gemacht,
von derselbigen Zeit hero ist die wissenschafft des Himlischen gestirns bey dem
Pawrsman, der sich an den Calender gehalten, verloschen. Wan nun niemand
sich ferner vmb die Astronomiam hette angenommen, sondern jederman sich
mit ehebesagtem nutzen begnügen wöllen: wie vberschwenglicher vortheil wäre
hierzwischen im finstern stecken plieben? wie manicher Mensch wär aus vn-
wissenheit für der Zeit vmb sein leben kommen, keine schiffarten, keine kauff-
manschafften wären auffkommen, Hispania wär zu der heutigen Macht vnd
reichtumb nie kommen: Alle Europeische Lande müsten es an zierlicheit vnd
vermueglicheit höchlich entgelten: Dern Hollender, wölliche Anno 1597. hinder
der Tartarey vberwinteret, vnd drey Monat im finstern gesessen, wär gewißlich
kainer lebendig wider nach Hauß kommen.

In gleichem vom Mond zu reden, ist es viel gewest, daß man gelernt
ghabt, wie im dreissigsten tag nach dem Neumond, wider einer zu gewarten,
vnd zwen Monat vngefährlich 59 tag machen: Wan es nun hierbey verplieben,
vnd des Mondslauff nit scherfier erkündigt worden wäre: so hette niemand
kein Finsternus vorsagen könden, dardurch abermahl vil schöner vörtel vnd
behendigkeiten in Kriegsgewerben, von Griechen, Römern, Spaniern vnd andern
gebraucht, hinderstellig verplieben wären.

Hette der Athenienser Hauptmann Nicias in Sicilia gewust, waher ein
Fünsternus des Monds käme, so. hett er sich nit darfür entsetzet, vnd hett
sein stattliche Kriegsmacht von vierzig tausenden nit so schändlich aufgeopffert,
dardurch auch sich vnd seine Herrschafft ins verderben gebracht.

Im kunfftigen 1605. Jahr begibt sich ein völlige Finsternus an der
Sonnen im hohen mittag: Wan nun die Asironomia so scharff verpessert wirdt
werden, das man gewisse mahlstätt würdt ernennen khönden, an wöllichen es
sinckhende nacht werden soll: solt es nit müglich sein, einem ÖObristen, der
es waist, ein Vestung zu ersteigen, vnder dessen die besatzung bestürtzet, vnd
erschrockhen ist?

So man dan bißhero nichts weiters in Asironomia hette studiren wöllen:
so wüsten wir heutiges tags mit vnserer grossen schmach vnd schand nicht
Hundert Jahr richtig hindersich zu rechnen, lebeten in diser vergenglichen
Zeit, als weren wir gar nit daheimen, sonder frembd drinnen: Wer wolt heut-
tiges tags dem Menschlichen Geschlecht sagen, das wir mit vnserm Julianischen
Jahr in 1300. Jahren vmb zehen oder ailff tag der Sonnen, vnd mit dem alten
Oyclo Paschali vmb drey tag des Monds verfehleten, Ja wer würde es mercken,
wan es so lang anstünde, biß die Weihenächte gar in Sommer, vnd der ver-
meinte Newmond in den natürlichen Volmond kämen? würde nit entlich bey
so mancherley veränderungen gantzer völcker, ein Barbarische vnwissenheit
vnd gefehrlicher zweiffel vnder den Menschen entstehen, in dem sie die ge-
schichten der Heiligen Schrifft nit mehr mit den Jahreszeiten der festtäge zu
reimen wusten? Gewißlich käm es letzlich dahin, daß wie der vnvernünftige
Fisch im Meer daher gehet vnd waist dessen kein end nit, also auch der Mensch
in der Zeit lebete, vermeinend sie wär also mit sampt der Welt, von ewig-
keit hero, vnd kein Gott der sie erschaffen hette.

Damit ich nun auch ein wenig von dem andern theil, nämlich Astrologia
divinatrice rede: so haben zwar die erste Menschen der Astrologia vil zu dancken
gehabt, daß sie gespüret, wie der Sommer mit erhebung der Sonnen, der
Winter aber mit dero ernidrigung entstehe, darnach sich sonderlich der feld-
baw vnd das gantze Menschliche leben richtet: als zum exempel helt man
ditz für die beste Weinberge, wölliche gegen der Sonnen ligen: vnd würdt
auff allen feldern vil darnach gesehen, zu wöllicher Jahrszeit sie die Sonne
haben mögen. Es ist vil gewest, daß man entlich ergriffen, wie alle feuchtig-
keiten in Fischen, Kreutern, Beumen vnd Holtz, mit dem Mond wachse vnd
schwinde, wölliches des vralten poöten Hesiodi maiste kunst ist.

In der artzney ist es zu eim grossen vortheil gerathen, daß vermerckt
worden, wie der Hundessterne böser gifftiger art, vnd wa müglich, mit artz-

Abh. d. math.-phys. Kl.XXV, 5. Abh. 3

[S: 11]

[S. 12]

neyen zu vbergehen seye, darauff sich dan der Medicorum Patriarcha Hippo-
crates sonderlich fundiret.

Vor vralten Zeiten ward ditz vnserer Niderteutschen vnd See stettern die
gröste kunst, daß sie gelehrnet, wie der ab vnd zulauff des Meers sich nach
dem Mond richte, vnd in 19. Jahren, gleich mit der Guldenzahl oder Monds-
zirckel, sich widerumb auf die erste weise einstelle: daß dan in der schiffart
jnen zu alien zeitten trefflich zu statten kömen.

Noch ist ditz alles nit weiter gelanget, dan allein auff Sonn vnd Mond,
vnd etliche wenige Fixsterne, denen man aus jrrigem wohn die Jahrswitte-
rungen einig zugeschrieben, weil sie zu gewissen Jahrszeitten mit etwa einer
vngestümme von der Sonnen herfür kommen seind, vnd sich sehen haben
lassen. Vnd ist ditz von Eudoxo biß auff Plinium und Ptolemeum gleich also
ein algemeine ewigwehrende geschriebene practica gewest, die wir noch heutigs
tags zu lesen haben. Dahero Plinius drüber disputirt, wie es kömme, daß die
witterungen nit mit jren eigenen gestirnen erscheinen, sondern offt vierzehen
tag, oder gar einen Monat vor oder nach.

Aber, lieber Gott, man hat noch weit zum ziel gehabt, Piolemeus hat erst
die fünff vbrige planeten vnd jre Aspecte lehrnen calculiren, vnd ist heuttiges
tags vil, daß man dannoch mit etlichen (wiewol nit mit allen) Aspecten ge-
wisse täge trifft, vnd es der verlauff bezeuget, das es nit allerdings spiegel-
fecht darmit seye. Man thue nur zur sach, vnd verpessere die rechnung, daß
man mit allen vnd jeden Aspecten die gewisse täge treffe (dan ob man wol
ja eben vil geschrieben, ist man doch noch nit gar beim zweck) gewißlich
werden es nit vnnötige subtiliteten sein, oder wie etliche vermeinen, das Calender-
wesen allein antreffen, wölliches nach einmahl fürgewanter correction, nun
füro beseitz zu setzen seye: vnd da es nit ein jeder Bawrsman jme mit seim
Wagen Korn ein zuführen, ein jede Adels Person jro mit jrem angesteltem
hetzen würdt wissen zu nutzen machen (wie dan ich es für ein vnmüglich
ding achte, so gar ad speciem locorum d& personarum zu gehen) so werden vns
doch andere, die wir jetzo noch nit kennen, vnd zum wenigsten die Schiff-
leute, für alles, auch das geringste, vleissigen danck sagen: Dan sie baids
Astronomice, in longitudinibus locorum, dan auch Astrologice, mit vleissigem
auffmercken, wan gefehrliche Aspecte vnd vngestümme fürhanden, grossen vortl
spüren werden.

Die Nativiteten einzeler Personen, vnd was der Mensch drauß für nutzen
habe, wil ich, sampt der Medicina Astrologica, als ein vnannemlich vnd diser
zeit vbel besudelt werck, mit stillschweigen vbergehen. Ein verständiger waist
sich seiner discretion auch hierinnen wol zugebrauchen. Last es sich nit nutzen,

so last es sich doch auch nit tuschen, sondern schreyet mit erhebter stim, vnd
beweiset die göttliche in erschaffung der Welt erscheinende weisheit.

Es pleibt doch darbey, daß die Menschen so wol vnd mehr vom Gestirn,
als eben durch die Institution vnd gewonheit von einander vnderscheiden werden:
Das wan böse Aspecte einfallen, die eingerissene seuchen vnd kranckheiten am
hefftigisten regieren: Daß der Menschen Gemüter bey starcken Aspecten wild,
vnd zu allerhand fürhaben muettig vnd vnruehig werden: Vnd ist ja nit vn-
müglich einem regentem des gemeinen pöfels jme ditz etwa einmal zu nutz
zumachen: wie im Prognostico an seinem ort mit zweyen worten eine andeu-
tung gethon würdt.

So dan schließlich, sich ein Philosophus finden liesse (damit ich vom ge-
meinen hauffen lasse, vnd widerumb zu den verstendigern komme) dem wolt
ich wol sagen, vnd hab es etlicher massen vor zwayen Jahren in meinem
Lateinischen tractätl gesagt, wie gar einen Babilonischen Turn in Philosphia
ich auff die verhoffte scharffverpesserte Astronomiam zu bawen getrawete.
Dan da sol bekant werden, was bißhero menniglichen verborgen gewest, wie
es zugehe, daß die Sterne droben im Himmel lauffend, hie nieden auff Erden
etwas würcken: Nämlich das es nit durch einen geisthaften einfluß oder herab-
fluß (ausserhalb des liechtes einig) oder mit jrem der sterne wissen vnd zu-
thuen, sondern (neben dem liechte der sternen) von den jrdischen dingen
selber, vnd durch dero auffmercken auff der sterne bewegnussen, also beschehe.
In gleichem soll bekant werden, durch waserley verstendnuß ein sterne von
seiner zugegebenen Intelligentia durch seinen bescheidenen Zirckel herumb ge-
führt werde, nämlich durch einen Geometrischen, in der erschaffung einge-
pflantzten, aber gar nit durch lernung oder muetmassung verenderlichen ver-
stand, vnd einig auff den Circul. Item sol erscheinen, wie solliche himlische
kräfften der Materialitet etlicher massen vnderworffen, in dem sie, wie andere
eörperliche dinge (vel quasi) von nahem stercker werden, dan von fernem,
vnd jnen, wie sonsten den natürlichen cräften beschehe, daß sie jrem Intent
nachstrebend, vnd nit auff andere cräften sehend, von dem angestelten zirckel
per accidens exorbitiren vnd abweichen. Durch wölliche considerationes dan ent-
lich die hochverbottene vnd verdamliche Magia celestis vnd beschwerung der
himlischen vermeinten gaister, von grund auß stattlich widerlegt, vnd als ein
lauterer teuffels betrug, zu viler verwirreter köpffe wolfart, entdecket würdt.
Da dan auch zu melden, das wie der jenige, so von eim Scorpion verletzt
würdt, auch von eim Scorpion geartzenet vnd geheilet werden mueß: also vnd
weil heuttiges tages die Astrologia in grossen mißbrauch khommen, vnd die
Leutte in gemein nach Nativiteten streben, darauß auch offtermahlen ängstige

[S. 15]

[S- 14]

gefehrliche forcht, oder vergebliche hochschädliche hoffnung schöpffen, vnd zu
abgöttern werden: so soll billich ein jeder, der das Ingenium hatt, selber nach
dem rechten grund streben: damit er auff erkundigung der warheitt, vnd wan
er sicht, das hie nichts fatale, sondern alles natürlich, vnd jme wie andere
natürliche dinge, durch allerhand mittel nemen vnd geben lasse, zu mahl sich
selbsten (in massen ich mich zimlich zurhüemen hab) für sollichen vnrhuewigen
gedanckhen verwahren, vnd auch andern darmit behafften, deren abhelffen
khönde.

Wan dan auß der, durch verbesserung der Astronomia gesuchten, vnd so
hoch verspotteten subtiktet, nichts anders, dann allein ditz jetzo besagte zu
hoffen wäre (wie dan was jetzo de Magia & Metaphysica gerhüret, nit anderst
dan durch die eusserst mügliche subtilitet mag zuwegen gebracht werden, vnd
theils schon erhalten ist) so solte billich bey einem verstendigen solliche schimpf-
liche verhönung zu wasser vnd widerumb verhönet, auch keins wegs an nutz-
barkeit der im werck schwebenden Correction der Astronomia gezweiffelt werden.
Vnd weil ich schon allberait die vorrede zu weitleuffig gemacht, wil ichs hier-
bey für dißmahl bewenden lassen: tröstlicher hoffnung: E. Gn: werden sich
mit diser erzehlung mehr belüstigen, als mit dem folgenden Prognostico selbsten:
vnd Iro, wie bißhero, also auch fürohin je mehr vnd mehr die Astronomiam
belieben, vnd von jrentwegen mich Dero in Gnaden befohlen sein lassen.
10. Decembris Anno 1603.

E. 6.

Gehorsamer

Johan Kepler Kay. May:
Mathematicus.

Von den vier JahrZeiten, jhrer Witterung, Kranck-
heiten vnd Fruchtbarkheit.

7Iewol ich für einem Jahr nit vnbillich in eim grossen zweiffel gestanden,
\W was der künftige Winter biß zu aufgang ditz 1603. Jahrs für ein ge-
stalt gewinnen werde, in ansehung, das solliche wüchtige Conjunctiones selten
einfallen, vnd eines einigen Menschen lebzeit zu kurtz, dieselbige wirckungen
in sein gemerck zu nemen: jedoch weil nebens die maiste vermuethungen da-
hin gegangen, daß biß Weihennächten ain weich vngesund Wetter, drauff aber
den 27. 28. ziemliche kelte vnd schne folgen solle: also wil ich an jetzo von
da anfahen, wie ichs für einem Jahr gelassen, vnd mein vrtheil auff ditz ge-
setzt fundament, vnd vorgehende witterung (wie natürlich) gegründet haben.

Vnd wird ich anfangs wegen der Weihenächte desto mehr confirmirt, weil mir
ditz Jahr auß vleissiger betrachtung der gehabten observationum Saturni & Tovis
kund worden, daß Saturnus bey 45. oder 50, Jupiter bey 8. oder 10. minuta
die gewohnliche rechnung, vnd dahero gezeigte stelle nit erreichen, derohalben
“ dise grosse Conjunctio Saturni vnd Iovis nit den 24. sondern den 16. 17. oder
18. Decembris, vngefehrlich acht tag früer einfallen werde. Dahero zu ver-
muethen, daß noch zeitlicher, vnd bald nach dem dreyvndzwantzigisten, wan
es zuvor einen schne geworffen, ziemliche kelt folgen, auff den 27. aber, nit
allein wegen des vor eim Jahr angezogenen guadrati Martis & Veneris, son-
dern auch, weil nach besserer rechnung, zumahl ein Sextilis Martis & Saturni ein-
felt, ein nüblich kalt vnd getüfft wetter anstehn, vnd mehrern schne werffen solle.

IANUARIUS.

Neumond den 1. vormittag vmb 10. 26.

Erst viertl den 9. Mittags vmb 12. 43.
Volmond den 16. Zu Mitternacht vmb 11. 12.
Letzt viertl den 23. Nachmittag vm 3. 50.
Neumond den 31. Frue vmb 3. 44,

[S. 15]

[S. 16]

OB wol der December wit kelt beschlossen, würdt es doch den 1. /anuarsj
wind, vnd den 2 waich oder schne Wetter geben, wegen Sextilis Iovis & Martis,
quadrati Solis & Martis: Ditz weret nit lang, sondern weil jetzo biß nach
dem vollmond kein aspect mehr folget, wirdt es auch still, vnd nach Winters
vnd Landes art, natürlich kalt sein: da man bey hellem Himmel zu morgens
für aufgang der Sonnen bayde Planeten Saturnum vnd Iovem beysamen, vnd
Jovem je mehr vnd mehr gegen Orient würdt sehen khönden.

Den 19. 20. bringt guadratus Martis € Mercurij rhawen windt vnd schne.

Vnd weil gleich den 22. drauf ein Sextilis Saturni & Veneris kompt,
würdt es nüblich, auch vielleicht wegen der nachpawrschafft, weich sein, vnd
regelin geben. Dan Venus von Sextili Saturni ab, vnd zum Sewtili Iovis laufft,
den sie den 26. erreicht, vnd würdt ditz für ein apertionem portarum gehalten.

Doch hoff Ich vom 23. biß fast zu end des Monats soll es ziemlich schön,
aber mittelmässig kalt sein. Da nun an eim ort die Infection geregirt, würdt
sie verhoffentlich zimlich nachlassen.

FEBRUARIUS.

Erst viertl den 8. vor mittag vmb 8. 3
Volmond den 15. vor mittag vm 10. 25
Letzt viertl den 22. vor tags vmb 2. 0
Neumond den 29. nachts vmb 9. 48.

[er]

De£s Hornungs erste acht Tage haben trübes Melancholisches wind vnd regen
wetter. Dan den 31. /anuarij ist trinus Martis & Veneris, den 1. Februar)
coitus Solis & Mercurij: gleich wol Mercurius zimlich auß dem weg stehet:
laufft aber doch von der Sonnen ab, vnd zum Sextik Saturni, vnd den 4. 5.
zum Sextili Iovis, wie auch die Sonne den 2. zum Sextik Saturni, vnd den 6.
zum Sextili Iovis, Venus aber vmb den 1. zum guintili Saturni, den 6. zum
quintili Tovis laufft, ditz ist ein dreifache apertio portarum: So laufft Mercurius
den 8. vnd 9. zum guintili Saturni vnd triangulo Martis. Soll es in eim® Land
dise acht Tag schön pleiben, müste die Erde wunderlich disponirt sein. Doch
mag es an statt des regens auch schne geben, nach dem sich der Winter in
gemein anlasset.

Ob nun wol ein tag etlich hernach zimlich still, vnd noch etwas frisch, so
folgt doch bald den 13. 14. ein trinus Solis € Martis, sesquadrus Veneris & Martıs,
den 15. ein gwintilis Solis & Saturni, den 16. ein gwintilis Mercurij & JIovıs,
zumahl ein guadratus Saturni & Veneris, den 17. ein sesquadrus Martis & Mer-
curij, wölliche vermischungen mit hülff der zusamennahung Veneris vnd Mer-

curij in einem Zeichen, abermahl ein trüb nüblich schne vnd regenwetter vnd
bösen weg verursachen wöllen.

Würt es hierzwischen ein par tag recht schön sein, so ist es vil, dan den
19. 20. laufft Mercurius durch quadratum Saturni, vnd kompt den 24. zum
quadrato Iovis, wie auch den 23. Venus zum quadrato Iovis kompt, die Sonne
‚aber zum guwintili Iovis den 21, vnd Venus den 22, Mercurius den 23, baide
zum biguintili Martis, gar nahe bey einander, würdt also vom 19. in 23. wind
vnd regen vollauff sein.

Ob vnd wan die conjunctio Veneris vnd Mercuri) völlig sein werde, ist
wegen noch mangelhaffter rechnung vngewiß, aber gewiß, daß sie wüchtig,
sonderlich, weil baide auff einer seitten lauffen, vnd sofer sie volkommen würdt,
das end Februarij oder den anfang Martij mit windigem vngestümmem regen-
wetter sehr verunrhüwigen werde.

Wan aber dise conjunctio (wie dan vnlautter) nit geschähe, so möcht ich
nach Matthie widerumb einen tag oder acht still vnd zimlich frisch setzen.
Ist zuvermuethen, der huesten vnd flüsse werde disen Monat die Leuthe hefftig
plagen, auch da sonsten die Infection bißhero gebliben wäre, widerum vbel hausen.

MARTIUS.

Erst viertl den 9. Frue vmb 12. 39.
Volmond den 15. Nachmittag vm 7. 50.
Letzt viertl den 22. Nachmittag vm 1. 47.
Newmond den 30. Nachmittag vm 3. 23.

Eingang der Sonnen in den ersten puncten des Widers, oder anfang des Frü-
lings geschicht den 20. Martij morgens vmb auffgang der Sonnen, wan Fisch
vnd Wider in Horoscopo stehen: wölliche Kalenderschreiber aber noch auff der
alten Leiren ligen, vnd sollichen anfang umb 15. stund später, die Waag aber
vnd Scorpion in aufgang setzen, die werden hierdurch jre vnachtsambkheit
entdecken: sintemahl Hern 7'ychonis Brahe verpesserte Rechnung jnen schon
ein Jahr lang für der Nasen vnd in allen Buechläden zu finden ist. Ob auch
si auß kindischem vnverstand noch nit wusten, ob sie mehr der alten oder
Newen rechnung trawen solten: Die mögen sich zu versicheren, alle baide
Figuren zusamen nemen, vnd dahero, ob sie wollen, gleich alle siben Planeten
zu Jahrs regenten machen (dan Ich jrer ohne das schon vier auff einer Prac-
tica gesehen) die würden es auch, meiner meinung nach, mit der Gubernation
am besten treffen.

[S. 18]

[S. 19]

Den eingang Martij mueß Ich wegen vorangezogener vnlautterer conjunction
Veneris vnd Mercurij im zweiffel lassen. Sonsten möchte sesguadrus Martis &
Sokis für sich allein, weil zumahl auch Mars seinen stillstand helt, ein wenig
Regelin auftreiben, hernach außhaittern. Den 4. 5. bringt quadratus Solis &
Saturni kalt vnd trüeb wetter, mit regen oder schne, nach glegenheit der
vorhergangenen täge.

Hernach ein tag etlich zimlich wetter, weil darzwischen nichts, dan allein
den 9. 10. ein bigwintilis Martis & Solis fürfalt, vnd etwa ein nüblich wetter
mit ein wenig regen, aber mehr schön vnd noch zimlich kalt machet.

Den 12. ist wegen guadrati Solis & Iovis, trini Saturni & Veneris regen
fürhanden, darmit der schne vnd Eis, so dessen noch etwas fürhanden, mehrer-
theils abgetrieben, vnd die Erden zu künfftigem Lentzenwetter beraittet würdt.
Dan ein tag oder acht guet wetter folget, nur allein den 15. möcht statio
Mercur wind vnd ein regelin erwecken.

Den 20. 21. falt trinus LZovis & Veneris, vnd laufft Venus von Iovis trino
den 22. dem opposito Martis zue: doch weil Mars weit von der strassen, gibt
es ein vnvolkommenen aspect, gleichwol würdt es vnstät, vnd villeicht Donner
vnd platzregen geben, mit vndermischeten schönen tägen. Den 24. 25. bey
conjuctione Solis d& Mercurij, sesquadro Saturni & Veneris wider regen: von
da an schön, vnd den 27. 28. bey Sextilök Iovis & Martis sturmwind vnd ge-
witter, vermischt von Donner, schne vnd regen, wie es zu diser Jahrszeit
pflegt: fürauß guet.

Vnd weil der Mertz zimlich trucken, ist ditz die erste hoffnung zu einem
guetten fruchtbarn Jahr, wölliches ohne das nach etlicher meinung auff die
Conjunctionem Saturni & Iovis zu folgen pfleget.

APRILIS.

Erst viertl den 7. Mittags vm 12. 40.

Volmond den 14. frue vmb 4. 13.

Letzt viertl den 21. frue vmb 3. 32.

Newmond den 29. vormittag vmb 7.36. Ein grosse Sonnen Finsternus
vnder der Erden in India, Arabia, Africa.

Der anfang Aprilis hat Regen, weil Venus in sesquadro Iovis, biquintili Saturni
stehet, drauff ein tag oder zwen schön. Den vierten ist die Sonne im Zrino
Saturni, Mercurius aber verwendet seinen lauff im gwadrato lovis, weil dan
auch der gegenstand Martis vnd Solis herzue nahet, würdt es den 4. sehr
vngestümmen Wind vnd regen geben, hernach warm vnd wegen viler hitziger

kranckheiten etwas gefährlich, dan auff den 7. 8. laufft die Sonne Marti ent-
gegen, doch stehet Mars zimlich weit gegen Norden, das Ich mich also keins
‚sondern grossen allarmens in der Lufft versehe, sondern verhoffe, es soll mit
einem Donner abgehen, vnd vor vnd nach warm sein, mit zimlich klarem
wetter: weil es nit mehr dan den 9. ein biqwintilem Veneris vnd Iovis, gibt,
hernach aber die Sonne vmb den volmond zum trino Iovis gehet. Vom 14.
bringen mich baide Planeten Venus vnd Mercurius mit jrem vnvolkommenen
Sextil abermahl in zweiffel: doch vermuthe ich, es werd von ermeltem termin
an, ein tag etlich widerum kalt vnd recht Aprilnwetter sein, darzue der trinus
Jovis & Solis, biquintilis Veneris & Martis auff den 14. mit trübem regen einen
anfang machen, der ernente Sextilis Veneris vnd Mercurij aber mit rhawem
stättigem wind die folgende tag continwren, vnd sesquadrus Solis & Saturmi
den 18. sesguadrus Veneris € Martis den 19. drunter regnen sollen: biß itzo
den 20. 21. 22. der Sextilis Saturni & Martis herzue kompt, wöllicher zum
wenigsten, vnd wan es gnädig abgehet, nüblich Melancholisches regenwetter,
aber besorglich kalten wind vnd frost mit bringt. Vnd würdt seine würck-
hung vmb so vil desto länger, vnd die folgende Zeit auff die ernente täge
zimlich vorher zu erkennen sein, weil Mars sehr langsam, vnd sampt Saturno
zu ruckh weichet, dahero die Superatio diurna nur 19. minuta macht. Vnd ist
auff dise tage achtung zu geben, wie sie sich anlassen, dan baide Planeten
weichen im Majen nit weit von einander, im Junio aber treffen sie wider ein.
Ich halt der April werd also vollend mit bösem wetter beschliessen. Dan ob
schon ein tag oder etlich vmb Georgi) schön pliben, so ist doch den 26. ein
oppositio Martis & Mercurij, den 27. ein trinus Satuwrni & Mercurij, biqwintilis
Saturni & Solis, vnd den 28. sesguadrus Iovis & Solis mit gewissem wind vnd
regenwetter für handen, dem auch trinus Veneris € Martis den 29. vnder die arm
greifft: wie dan zu eingang Maji noch mehrere andeuttungen folgen werden.

MAJUS.

Erst viertl den 6. Nachts vmb 9. 9.
Volmond den 13. mittags vmb 12. 25.
Letzt viertl den 20. nachmittag vmb 7. 7.
Neumond den 28. nachts vmb 9. 38.

Den ı. 2. Maji bringt oppositio Saturn & Veneris noch Nebel vnd küelen regen.

Drauff warm, vnd den 3. bei trino lovis & Mercurij vnstet windig. Es fallt

aber gleich zumahl ein guwintiis Martis & Iovis ein, wöllicher bey nahe vier

wochen lang weeret, dan Jupiter zu rugk gehet, vnd Mars jme nach, zu seinem
Abh.d. math.-phys. Kl. XXV, 5. Abh. 4

[S. 20]

[S. 21]

stillstand eilet. Durch dise langwürige configuration würdt der May biß auff
den 24. maisten theils hitzig vnd schön zu hoffen sein, doch mit zimlicher
befeuchtung. Dan auff den 5. ist ein biguintilis Martis & Solis, sesquadrus-
Saturni & Mercurij, vnd den 6. ein böqwintilis Iovi & Solis: bringen hitzig vnd
vnstet wetter mit Donner. Gleichsfals den 9. vnd 10. laufft Mercurius vom bi-
quintii Saturni zum sesquadro Iovis, da es auch netzen wirdt, vnd widerumb
den 14. 15. vnd 16. laufft Mercurius von Martis zu Iovis biqwintili, die Sonne-
aber zum sesquadro Martis, bringt wind, Donner vnd platzregen: also auch
den 19. Mercurius in sesquadro Martis, vmb wölliche Zeit Mars seinen still-
stand verrichtet: Derohalben der gqwintilis Iovis mit jme desto stercker sein,
vnd diejenige constitution, die er findet, confirmirn würt, dan er auch nit weit
vom sextili Saturni gehet. Den 23. vnd 24. befürcht Ich mich nach grosser
hitze eins zornigen vngewitters, mit sturmwind vnd gewässer, weil Venus in
quadrato Martis, vnd Mercurius bey des Stiers aug, zu der Sonnen stosset,
auch von deren fast berührt oder bedeckt würdt. In dergleichen gefahr wir-
einen tag vierzehen nach einander stehen werden: doch mehr an gebürgigen
orten, vnd wan auch die gantze Jahrs gualitet zur feuchte geneigt sein würdt.
Dan ich in meinem Lateinischen tractätl nit ohne merckliche vrsach gemeldet,
das noch eine verborgene vrsach sey, wölliche nit nur von eim tag zum andern,
wie die aspecte, sondern vil mehr von eim gantzen Jahr zum andern den Erd-
boden an vnderschidlichen örten zur feucht oder dürre disponire, dessen die:
baursleuthe vnd vleissige Haußwürthe etliche vnfehlbarliche merckzeichen lang
vorher haben. Derohalben diß mein Judicium nach des Jahrs general dis--
position zuverstehen ist.

Den 28. 29. 30. Maji, ist abermahl ein starcke Apertio portarum cel..
Dan Mercurius vom trino Martis zum opposito Saturni, vnd Venus in biquintik
Saturni laufft, wölliches trinus Solis vnd Martis beschliesset, würdt auch ein
starck Donner vnd regenwetter geben, mit vnderlauffenden etlichen schönen.
vnd hitzigen tägen.

JUNIUS.

Erst viertl den 5. früe vmb 3. 21.
Vollmond den 11. nachts vmb 9. 23.
Letzt viertl den 19. mittags vmb 12. 8.
Neumond den 27. vormittag vmb 9. 43.

Eingang des Sommers geschicht, wan die Sonne
in Krebs gehet, den 21. /unij). Nachmittag vmb 2. vhr

Zv eingang Juni) regirt ein dampffechter sextilöis Saturni vnd Martis, wöllicher
lang weeret, dan Mars von seim stillstand abtrittet, vnd sich langsam wider
in sein lauff richtet. Bringt ein harte Zeit, etwa nübliche außdörrende hitz,
etwa langwürig trüffend wetter, etwa auch schädliche rhawe lüffte, nach dem
das gantze Jahr sich anlasset. Den ersten vnd andern ist ein starck wetter,
sturmwind vnd regen fürhanden, dan die Sonn zum gegenschein Saturni, vnd
Mercurius zum gegenschein lovis gelanget.

In gleichem vom 5. zuverstehen, alda der Sextilis Saturni vnd Martis
volkommen würdt.

Den 6. ist Venus in biquintili Iovis, sesquadro Saturni, hülfft zu trüebem
wetter. Hernach halt ich disen Monat für schön heiß, vnd den 9. 10. bey
dem gegenschein /ovis vnd der Sonnen, quwintili Veneris & Martis Donner.
Den 13. würt sesguadrus Veneris & Iovis auch ein wenig sprentzen: vnd gqwa-
dratus Martis & Mercurij den vierzehenden hernach starck wittern.

Den 17. mag Mercurius in quwintii Saturni ein gewülck bringen, Venus
aber in trino Saturni den 19. völligen regen. Widerum den 22. ist Mercurius
in biquintili Tovis & sesquadro Saturni, würt auch zu donner disponörn: Folgende
tag erwarte ich gar hitzig, vnd drauff den 25. 26. ein hefftige commotion,
windsbraut, vnd zorniges wetter, weil Mars in sextilem Iovis, vnd Venus zwischen
baider Aspect einlauffet. Fürauß wider schön vnd heiß, vnd etwa den 29.
‘ein Donner bey sesguadro Mercurij d& Iovis.

Ist also die weinblüe noch bey mir in einem guetten pre@dicamento.

JULIUS.

Erst viertl den 4. vormittag vmb 8. 23.
Volmond den 11. vormittag vmb 7. 36.
Letzt viertl den 19. vormittag vmb 5. 47.
Neumond den 26. nachmittag vmb 6. 25.

Diser Monat hatt auch ein schönen heissen vnd den früchten bequemlichen
anfang, biß auff den 6. da Mercurius in trino, Sol in biqwintii Saturni regen
verursachen: der dann den 10. noch stercker, da Mercurius in trino Saturni
seinen lauff ändert. Widerumb schön heiß, vnd den 14. schwülig bey bigquintili
Solis & Iovis, den 15. regen bey sesquadro Solis & Saturni, dıß noch mehr
den 16. bey guadrato Saturni & Veneris. Hernach schön vnd schwülig. Aber
vom 21. in 24. sehr vnrhuewig, vil wetter platzregen vnd gewässer: Dan Sonn
vnd Mercurius zusamen, vnd baide zum quadrato Martis wnd sesquadro Iovis

stossen, wie auch Venus zum gquadrato Iovis laufft. Zu besorgen die liebe
4*

[S. 23]

‚Em,

früchten werden an manichem ort durch Hagel, gewässer vnd nässe schaden.
nemen. Vnd ob wol ein tag etlich hernach guette ruhe fürn aspecten, die-
früchten einzusamln sehr gelegen, so nähert sich doch abermahl der noch sehr-
jrrige Mercurius zum Sextili Veneris, drumb es vermuethlich gegen dem end
Juli) küle lüffte, vnd den 30. bei trino Solis & Saturni vil regen geben würt.

AUGUSTUS.

Erst viertl den 2. nachmittag vmb 1. 29.
Volmond den 9. nachmittag vmb 7. 57.
Letzt viertl den 17. nachts vmb 10. 47.
Neumond den 25. frue vmb 4. 44.

Erst viertl den 31. nachmittag vmb 7. 59.

Diser Monat sol wegen des Sewxtilis Veneris vnd Mercurij vber die helfft küel
vnd regenig sein: Da dan Ich in betrachtung, daß Saturnus vnd Jupiter sich
auff 6. grad weit zusamen stellen, auch wegen der rhuer vnd Infection in
sorgen stehe, sonderlich wa etwa der vorhergehende Früling auß seinem tem--
perament geschritten. Die vier erste tag bedarffs nit vil bedenckens, Mer-
curius wendet sich in Sextik Veneris, biquintili Iovis, sesquadro Saturni, vnd
Venus stösset zum quwintik Saturni, vnd betrübt die Lufft hefftig. Solte ein
tag acht hernach schön sein, so förcht ich Jupiter in trino Solis werd den 6. 7.
das gefülte häfelin auch rütteln. Wan es aber schon schön pleibt, würdt doch
den 11. 12. Mercurius in sesquadro Iovis, Venus in ejus quintii das gewülck
wider bringen. Von da an sich auff kein schön wetter zu verlassen, wegen des
Sextilis Veneris vnd Mercurij), dan auch Saturni vnd Mercuri) trigonus auff den
17. herbey kompt, vnd bald darnach den 20. ein Sextil Satwrni vnd Veneris,
wölliche regen bringen. So stehet es nit länger an, dan biß auff den 23. daß-
Mercurius in trinum Iovis einlauffet: der für sich selbsten wol ein sturmwind
vnd Donner brächte, wans gleich an andern mangelte. Hie wil Ich dem vn-
stetten wetter ein wenig ein zil setzen, vnd glauben es werd hernach schön,
vnd wider warm werden, da dan den 25. 26. guadratus Martis & Mercurij
Donner vnd platzregen verhaisset, drauff schön biß zu end. Dan den 31. gua-
dratus Solis & Saturni auch ein regen versprechen wil.

SEPTEMBER.

Vollmond den 8. vormittag vmb 10. 23.
Erst viertl den 16. nachmittag vmb 2.30.
Neumond den 23. nachmittag vmb 1. 18.
Letzt viertl den 30. vormittag vmb 5. 2.

Herbst tritt ein die 22. vmb den folgende mitternacht.

Bißnhero ist für den Weinwachs nit sehr guette bedeuttung im Augusto gewest,
wünschete daß sie jetzo im September besser wäre, darzue es sich die erste
täge wol anlassen mag. Aber bald vom 5. in 12. gibt es sehr vngestümmes
gewitter: innerhalb diser tagen Venus jren lauff endert, in Sextili Iovis. Dan
als sie im verschinen Martio des 1603. solliches im quadrato Saturni verrichtet,
vnd ich in meim Prognostico dahin gangen, weil sollicher Aspect fast einen
Monat weere, werd es stättiges trüeffend vnd finster wetter geben: ists zwar
theils geschehen, vnd einerley wetter geplieben: aber nach art des Jahrs
(wölliches durchaus bey vns gesund vnd trucken gewest) nit regenwetter, sonder
schön, vnd in disem Monat vnnatürlich warm: Hat einen druckenen rauch
aus der erden herfür gebracht, dardurch die Sonne im auff- vnd nidergang
roth geschinen, vnd in wöllichen auff dem Boden schwebenden rauch die
Sonnenwärm sich gelegt.

Weil nun disen Monat Jupiter an Saturn‘ statt, Veneri zu hülff kompt, solt
diser aspect für sich selbst schön vnd heiß, nämlich ein subtiles windlein,
mit vndergesprengten regelin erwecken, aber weil er nit allein, sondern diser
Zeit ein starcke apertio portarum geschicht (dan Mercurius den 5. von guadrato
Saturni ab, vnd den 10. zu qguadrato Tovis, den 12. aber zur Sonnen kompt:
auch Mars den 9. Solem, den 11. Mercurium mit ein qwintili begrüsset: vber
daß auch die Sonn den 8. zum guadrato Iovis kompt:) so werden demnach alle
samptlich ‘zu nichts als nebel vnd regen verhelffen.

Nach dem 12. gibt es wider schöne täge, vnd etwa den 17. 19. regelin,
da Mercurius von quintii Saturni zum quintili Iovis, und die Sonne zum qwintili
Saturni laufft. Damit aber das guet wetter nit zu lang weere, so nähern sich
zwo conjunctiones, eine Saturni vnd Martis den 25. die andere Veneris vnd
Mercurij den 24. eine so guet als die andere, vnd laufft Mercurius den 22. 23.,
Venus den 25. 26. durch baider sextiles. Ditz ist ein rechter nachdruck von
der im December geschehenen grossen Conjunction Saturni vnd Iovis: bringt
nebelich, faul, vnd nach art des Jahrs stättigs regenwetter. Dan ob schon
baide conjunctiones vnkräfftig würden, weil Venus vnd Mars tüeff gegen mittag,
Saturnus aber vnd Mercurius hoch gegen Norden lauffen (in massen dan Anno
1603. im Februario erschinen) so kan es doch mit dem vilfältigen sextilibus
nit fählen.

Die Medici wöllen dise Zeit wol in acht nemen, ob es nit an orten, wa
sonsten die infection eingegriffen, jetzo trüb abkehren, vnd vil mehr patienten
geben werde, dan vor vnd nach.

[S- 25]

[S. 27]

Wil mich vom 27. an widerumb etwas bessern wetters versehen, doch den
28. bey sewtili Iovis & Mercurij, quintili Solis & Iovis nit ohne windsbraut.

OCTOBER.

Vollmond den 8. frue vmb 3. 7.

Letzt viertl den 16. frue vmb 4. 20.
Neumond den 22. nachts vmb 10. 0.

Letzt viertl den 29. nachmittag vmb 5. 53.

WAn der Wein verzug leiden möchte, verhofft ich disem Monat wider guet
wetter. Mit eingang des Monats laufft Venus vnder der Sonnen hin, doch weit
gegen mittag; der 2. 3. bringt regen bey Sextili Solis E Saturni, quintili Iovis &
Veneris, vnd heiß wetter, dan Venus den 5. auch zu Martis quintili kompt,
vnd ein nebel oder regelin verursacht. Den achten stösset Mars zu Jove, der
möcht noch Donner bringen, vnangesehen sie gegen Sud und Norden einander
verfehlen.

Den 13. möcht Sextilis Iovis & Solis regen, aber vor vnd nach schön
bringen.

Hernach volgen zwen langsame Aspect, Sextilis Solis & Martis, vnd quin-
tilis Veneris stationarie & Saturni, die sollen warm, vnd den 21. 22. regen
bringen. Vom 25. Octobris biß in 23. Decembris, laufft Venus in quadrato Martis
zwen Monat lang, dan sie im mitteln, den 18. Novembris kaum 6. grad darvon
abgewichen. Weil dan im Martio des 1603. Jahrs die würckung dises Aspects
scheinparlich gewest, ist jetzo im October auff jne acht zu haben, vnd gegen
der witterung im folgenden December zuhalten. Für sich selbst verhofft Ich
von jme den 15. einen regen oder kalte lufft; fürauß schön.

NOVEMBER.

Volmond den 6. nachts vmb 9. 19.

Letzt viertl den 14. nachmittag vmb 4. 21.
Neumond den 21. vormittag vmb 7. 56.
Erst viertl den 28. vormittag vmb 10. 47.

Diser Monat soll vber das halbe theil schön vnd trucken sein, mit natür-
licher linderung, allein den 3. oder 4 da Mercurius sich vmbdräet, wind vnd
regen, wie auch den 15. bey conjunctione Solis € Mercurij. Gegen dem Newen
den 20. 21. 22. gibt es scharffen wind, bey sextili Martis € Mercurij, der
würt vermuethlich gefrör bringen, vnd dan sextilis Saturni & Veneris, quintilis

Iovis € Veneris drunter regnen, oder schneien, daß auch den 24. 25. bey
Mercurij stilstand zugewarten. Hernach wider schön vnd natürliche kelt.

DECEMBER.

Volmond den 6. nachmittag vmb 3. 44.
Letzt viertl den 14. frue vmb 2. 50.
Neumond den 20. nachts vmb 7. 43.
Erst viertl den 28. frue vmb 7. 20.

Sonn im Steinbock oder eingang des wintertheils den 21.

Decembris mittag vmb 11.

Der December ist gleichsfals mehrertheils schön kalt vnd trucken, vnd zu-
verhoffen, wa etwa im Augusto September vnd October böse kranckheiten ge-
regiert, die sollen disen letzten theil des Jahrs gestillet werden vnd nachlassen.
Den 9. vnd 10 kompt ein sextil Tovis & Veneris, auch conjunctio Solis & Sa-
turni, die sollen ein schne bringen: hernach wegen des herzue nahenden guadrati
Martis & Veneris, verseh ich mich scharffer stättiger wind vnd starcker kelt:
Die möcht gegen den Weihenachtfeirtägen, auff vorgehende nächtliche chasmata
in ein trüb lind schne oder gar regenwetter verwandelt werden, weil den
22 quadratus Veneris & Martis, sextilis Martis & Mercurij, den 23. conjunctio
Saturni € Mercurij fallet, das dan ein apertio portarum ist: wider ein tag zwen
schön vnd sehr kalt, vnd den 26. 27 bey conjunctione Solis & Iovis, Sextili
Saturni & Mercurij schne: füraus kalt.

Von Weltlichen sachen.

WAs von der grossen Oonjunction Saturni vnd Jovis, die in December des
1603. Jahrs eintrifft, disen puncten betreffend zu halten, hab Ich vor eim Jahr
gnuegsam vermeldet, vnd würdt solliche Conjunctio gleich mit eingang ditz
1604. Jahrs starck gerhüret, von den sextihibus Martis: wölliches verhoffentlich
zu der Christenheit nutzen gedeien solle.

Den 20. Ianuarij sicht es einem straiff vnd stratagemati gleich, sonder
zweiffel auff den Gränitzen: aber zu anfang Februarij auch bey andern jetz
kriegenden partheien: Da es dan biß in Martium das ansehen hat, als wölte
das jetzige glück einmahl abwechseln.

Wöllen auch der opposition Solis & Martis nit vergessen den 8. Aprils,
dan solliche gmeinglich von Astrologis auff abgang eins fürnemen Kriegs Obristen

[S. 28]

oder Fürstlichen Person gedeuttet würdt, in Ländern, wölliche nach etlicher
meinung vnder Wider vnd Waag gelegen, sonderlich was Mertzenkinder seind.
Mars pleibt vom 9. December ditz 1603. Jahr in der Waag, biß in 24. Zulij
des 1604. verrichtet seine stationes 1. Marti) vnd 19. Maji das werden die
jenige empfinden. Wölliche den 6. Aprilis 10. Octob. vnd 21. Marti; 23. Septem:
geboren seind.

Ein zimliche vnruhe fündet sich zu end des Mejen vnd eingang Juni),
gleich an dem ort, da für 12. Jahren ein gegenschein /ovis vnd Martis gewest:
da zuvermuethen, was damahlen angespunnen, daran werde auch für ditzmahl
gehaspelt werden, wiewol wir jetzo besserer hoffnung seind.

Gegen Jacobi gelangen Sonn vnd Mercurius zum quadrato Martis, vnd
verderben ein bekante Ztevolution, die werden sich mit vnrhue vnd gefahr im
Kriegswesen gleich damahlen in gemein, aber das gantze Jahr hindurch bey
. derselben privatim zimlich melden.

Von Bartholom@i haben wir wegen gehaltenen scharmützels (zu bitten er-
langten sigs) vermuetliche zeitung.

Die beste püffe aber (wie ohne das bißhero breüchig gewest) wil der
Himmel seins theils den 22. 23. 27. Sept: 2. 10. 13. 22. Octobris außtheilen
helffen. Wölliche Zeit die Haüpter in acht nemen, vnd ob sie sich ehe wider
feindes gewalt gnuegsam versehen vermeinten, doch auch für Confusion vnd
schrecken, oder aufrhuer gewarnet sein sollen.

Etwas weniges würt vns auch auff das letzte theil Novembris, verhoffent-
lich mit vnserm glück, auffgesparet.

Hiermit sey meniglichen ein glücklich freydenreich
gesund New Jahr gewinschet.

FINIS.

PROGNOSTICUM ME.
TEOROLOGICUM,
B Dasift:
Staturgemäfie verm
thung/twag Die befehaffenßei dee Diele;

Sefimsüberdiefenidere Welt onges
fährlich beveufe,

Auffdas Zlahr nach der Enapenreichen

Menfehwerdung TEhr Chrifionfes Acaaen
and Erlöfers/Alsdie Deeidentalifche Kirch
schien wirde

M. Dc. XXIP.

Auff den Meridianum gemeiner Srengen swi-
fehen dem Trshergogehumm Defterreich ob der Eng/
and dem Pergogthumm Seit geftzlle/ond
in Drug verferfigee/

Dun
un Kepplern/der Röm: Kan: May: v
Son Bl ne Teer u
Machemacicum....

Cum privilegio Cafareo.
Schruhcdurd Abraham Hagemann.

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 5. Abh.

rin REN tier ahrk 2 n tändare;
ra vnuler ER van Wang noir; nme, lich

Re no 1a hast an] an “

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ELLE FANEEREENS

IRINER ne

Denen Hochwürdigen, Durchleuchtigen

Fürsten, Ehrwürdigen Geistlichen Herren, Hoch- vnd wol-

gebornen Graven vnd Herren, auch Edlen vnd Gestrengen Herren N. N. einer

Ersamen Landschafft deß Hertzogthumbs Steir Herren Ständen, etc. Meinen
gnädigen Herren.

Ochwürdig, Durchleuchtig Fürsten, Ehrwürdige Geistliche

Herren, Hoch- vnd Wolgeborne Grafen vnd Herren, Edle Gestrenge etc.
Gnädige Herren. E. H. F. Gn. vnnd Gn. sindt mein vnterthänige gehorsame
Dienste bevor, vnd füg denselben mit Gnaden zuvernemen.

Demnach ich vor zweyen Jaren meiner vnvermeydenlichen privat notdurfft
halben, etliche Monat lang ım Reich zubringen müssen, darunter aber zu einer
Räise nacher Franckfurt, vmb befürderung willen etlicher meiner Astronomischer
Wercke, lufft bekommen, daß ich deroselben eines, Mysterium Cosmographicum
genennet, auß dapfferen Vrsachen, vnter E. H. F. Gn. vnd Gn. Namen, vnd
mit einer außführlichen Dedication an dieselbe, de Dato Franckfurt den 30. Junij
An. 1621. in Druck gebracht, vnd in die Welt außgehen lassen.

Ob dann nun wol ich in gemelter Dedication mich vnter andern auch
einer vergeblichen Sorgfältigkeit vermercken lassen, welche dahero vervrsachet
worden, daß ich, als auß den Oesterreichischen Landen damalen abwesender,
nicht wissen können, wessen zu der Kay: Majestät, vnserm allergnädigsten
Herren, bey damaliger vnnd noch continuirlich dero obliegender Kriegslast,
ich mich zuversehen habe: Sondern bald hernach jhre Kay: Majestät die Vr-
sachen zu dergleichen Gedancken vnd Anzügen mir entnommen, in dem Sie,
nach dem Exempel dero Lobwürdigster Vorfahren am Reich, Herrn Rudolphi,
vnd Herrn Matthie, beyder gewesener Römischer Kaysern, mich vnwürdigen,
anderwärtz zu dero Hof Mathematico, de die successionis, allergnädigst auff-
genommen.

[S- 3]

[S. 6]

[0,}

Dieweil aber jedoch die ermelte Dedication einmal vnter den Kunstliebenden
Lesern in Europa herumb gegangen: Als hab ichs nit für zimmlich befinden
können, dieselbige bey E. H. F. Gn. vnd Gn. allerdings vnangemeldeter ver-
sitzen zulassen. Hab derohalben mich von Franckfurt hero vmb ein anzahl
Exemplarien beworben, dieselbige auff jüngsten, mit angehendem 1623. Jar ge-
haltenem LandTag (weil ich dieselbige herunder nicht zur Hand bringen mögen)
nacher Grätz geschickt, in meynung E. H. F. Gn. vnd Gn. bey noch werender
versammlung, solche in vnterthänigkeit zu pr@sentiren, welches auch durch
meine Erbetene, bey etlichen deß Landes Mitgliedern, privatim (weil der LandTag
sich allbereit geendet gehabt) geschehen.

Wie gern ich nun das jenige, was hiermit bey einer gantzen versamm-
lung, etlicher massen verabsaumet, gegen jedem Stand insonderheit mit zu-
stellung eines Exemplars hereinbrächte: So hab ich doch hingegen zuerwegen,
daß eine solche weitläufftigkeit, vnnd an jhr selbst schwere Spesa, sonderlich
bey jetziger zerrüttligkeit aller Handlungen über Land, vieleicht bey vielen
vnvonnöthen sein möchte; Angesehen die Astronomische Künsten, der schweren
Kopffarbeit halben, auch an denen Orten, da man dem Studieren inn gemein
oblieget, mehr inn dem Buchstand, dann auff dem Pultbret zufinden. Dessen
inn betrachtung, hab ich mir gefallen lassen, durch ferrnere vnterthänige
Dedication dieses kleinen Teutschen Werckleins, vnd Prognostici, nit allein die
obeingeführte zu der gesampten H. Stände Ehren gemeynte vnnd gereichende
Dedication etwas mehr bey männiglichen zu intimiren (mich hiermit auff dero-
selben mehrem innhalt referirend) sondern auch, denen Herren vnd Landleuten,
welche zu so scharffem nachsinnen nicht lust oder zeit haben, mit diesem
kleinen, ins gemein mehr annemlichen Früchtlein der höhern vnnd subtilern
speculationum auch jhren contento zumachen vnd zudienen. Welch mein be-
ginnen vmb so viel desto weniger frembd sein wirdt, weil vor 24. vnd mehr
Jaren, damalen ich mich in einer Er: Land in Steir Diensten befunden, diß
auch ein theil meines Beruffs gewest; Auch von derselben zeit hero, vnnd
sonderlich, nach dem ich hieaussen, auß verbesserter Astronomischer Rechnung
wider angefangen zu Prognosticieren, bey den Buchführern im Lande Steir,
wie ich berichtet werde, viel nachfragens nach meinen Calendarijs vnnd Pro-
gnosticis gehabt wirdt.

Gelanget hierauff an E. H. F. Gn. vnnd Gn. mein vnterthänig bitten, die
wöllen neben dem obvermelten Werck Mysterij Cosmographici, auch dıß ring-
schätzig Calendarium vnd Prognosticum von mir an statt einer schuldigen Danck-
barkeit für die mir für so vielen Jaren erwiesene Guttbaten, vnd zu einer
Neuen Jars Gab oder strena, zu Gnaden an vnd auffnemen, denen ich hiermit

ein freudenreich, gesund vnd fruchtbar Neu Jahr, sampt abwendung alles Vn-
glücks, schröcklicher Empörungen, Feindsgefahr, verheerung vnnd Blutver-
giessung, von GOTT dem Allmächtigen innbrünstiglich gewünschet haben will,
E. Hochw. Fürst. Gn. vnd Gn. mich gehorsamlich empfehlend. Datum Lintz
den 14. Octobr. deß 1623. Jars.

E. E. Hochw. Fürst. G. G. vnd G. G.

Vnterthäniger gehorsamer

Johann Keppler Mathe-
maticus.

[S. 9]

[S. 10]

Prognostıcum oder Naturgemässe,

Vermuthung von Beschaffenheit deß
Jahrs Christi
M. DC. XXIV.

Winter Theil.

Er anfang zu diesem Prognostico ist gemacht in dem Prognostico über

das ablauffende 1623 Jahr. Dann auff desselben 22 Decembris vor Tags
vmb 1 vhr 32 minuten in vnserem Meridiano erreicht die Sonne den nidersten
Puncten jhres gantzen vmbkreyses, oder trittet eine Steinbock, als deß Tags
zuvor neuer Mond worden, der 17 grad der Wag im Auffgang, Saturnus ober
der Erden, im zehenden, Jupiter im 11 Hauß: 8 bey Venere nahend dem Tr-
gono Saturmi vnd Quadrato Martis vnd dieser nahend dem GQuöncunci Saturni.

Was ich nun damals für ein judicium gefellet, dabey muß ichs auch diß-
mals bewenden lassen; daß es nemlich kalte vnd truckene Zeit sein werde;
mit außgang deß Monats Schnee oder gar Regen.

Jenner Anno 1624.

Wei zu Eingang dieses Jahrs @ jhren stillstandt helt in semisexto Solis, also
will nun ein trüber Melancholischer Eingang zugewarten seyn; vnd wird das
böse Wetter etlich Täge anhalten, wegen der gedoppelten verbindung ho’ vnd
der ®, im Calender zufinden.

Das Wetter wird auch viel Husten vnd Flüsse verursachen, vnd wo sonsten
die Infection grassirt, solche vermehren helffen.

Vom vierdten an hellet es auß vnd gefrieret wider zu, wegen der Winde,
legt den 6 vnd 10 ein frischen Schnee, dem Samen sehr angenem. Wird also
dieser Monat außdauren, vnd auff die im Calender gesetzte Täge zimlichen
Schnee werffen. Hiermit auch die Lufft gereiniget vnd den Seuchen 'ge-
steuret wird.

Hornung.

Di4ß man sonderlicher Kälte gewärtig, wann h der Sonnen entgegen lauffet,
. vnd sich zur Erden nahet, dessen wird in diesem Monat das Widerspiel er-
folgen. Dann von Liechtmeß an wird das Wetter mit Macht brechen, vnd
sich in eine ergenige vnd windige zeit verkehren, biß über die Helfft deß
Monats. In den Nideren Landschafften will es gegen dem neuen Liecht aller-
dings sich zum Lentz schicken, vnd die Violen vnd Lerchen herfür locken.

Aber auff Faßnacht den 20 gibt es ein gedrittes, im Calender zusehen,
da wird widerumb ein kalt Loch geöffnet, in Gebürgen legt es einen neuen
Schnee, vnd wehet also den überigen Monat auß, daß er winterig genug wird.

Deß Schlags hat man sich vnter hohen vnd nidern Standts, Personen viel
zu befahren: Mit bekanntem vnterscheid, starcker Kopfarbeit, schwerer Sorgen,
oder überiger Trüncke.

Mertz.

Wie es der Februarius gelassen, also setzet der Martius das Wetter fort,
doch wegen der Sonnen auffsteigens, etwas wärmer. Vmb Mitfasten vnd auff
Letare gibt es schädliche Winde. Da möget jhr Alte wol euere Präxen an-
hencken, ich rathe euch aber, bleibet damit in der warmen Stuben. Wann
hiermit der Himmel sich genugsam ergossen vnd der Eyßbruch völlig ge-
schehen, wird es gähling anfahen heiß zu werden.

Früling.
Eintritt der Sonnen in den ersten Puncten deß Widers geschicht allhie den
20 Martij vor Tags vmb zwey vhr, vier minuten, nit gar einen Tag nach dem
neuen Liecht: Wann der 2. grad deß Steinbocks im Auffgang, Sonn vnd Mond
im dritten Hauß, @ vnd 8 im andern, © im vierdten zu vnterst, allein h vnd
9} ob der Erden im achten.

Weil dann ° nach der Astrologorum brauch Dominus Anni wird, Er selber
aber in detrimento suo stehet, also schöpffen die Astrologi hierauß jhr general
vrtheil, darumben sie selber in grosser anzahl zuvernemen seynd, wer nur zeit
genug hierzu hat.

Ich bleib bey meiner alten Erklärung vor 24 Jahren beschehen, daß es
nit grund in der Natur habe, daß man dem Jahr als gleichsam einem neu-
gebornen Menschen auff diesen puncten deß eintritts der Sonnen in den Wider
eine Nativitet stellen, vnd auß derselben deß gantzen Jahrs Qualiteten erlernen
könde, Sondern es heisset bey mir, Suffieit cwilibet diei constellatio sua. Die

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erfahrung, deren die Astrologi sich zurühmen pflegen, die muß nicht blind,
nit auff hör ich sagen gestellet seyn, sondern sie muß die Augen der Vernunfft
haben, so wol als in Medicina. Wann diß, wie billich, zugegeben wird: So
hab ich mich meiner dreyssig jährigen eygnen Erfahrung billicher vnd sicherer
zu rühmen, als der gantze helle hauff aller Astrologorum sich jhrer vielmal
hundert tausend jährigen Erfahrung beym Cicerone zu rühmen gehabt. Was
aber vnd wieviel auß dieser Erfahrung zu nemen, wird fast aller Orten von
mir gemeldet. Vnd so es etwa vnterlassen wird, geschicht es nur zu ver-
hütung verdrießlicher Tautologie. Die summa ist, daß deß Monds liecht mit
seinem ab vnd zunemen regiere die feuchtigkeit aller dinge, welche jhr ge-
wisse formam vnd gleichsam ein Leben haben, so daß sie durch jhre eygne
thätigkeit nit allein dieses wachsens empfinden, sondern auch sich selber dar-
nach richten.

Ferrners daß die gantze Natur aller jrrdischen dingen der Aspecten aller
Planeten vntereinander empfinde, vnd durch dieselbige Aspecte als gleichsam
durch einen Stachel auffgemuntert vnd zu jhrem Werck angetrieben werde.
Dieses ist es alles mit einander, der Himmel gibt allein den Antrieb, vnd gar
nit die Materi. Die Wärme primam qualitatem activam, gibt fürnemlich die
Sonne, wann sie steiget vnd hoch ist; fället sie vnd wird niderträchtig, so er-
kalten alle Materien vnd Feuchtigkeiten fein gemählich. Vnd wann dann
hiermit die dämpffe so auß der Erden gehen, oben in der Lufft zu Schnee
werden (darzu sie keines Planeten anderst nit bedörffen, dann nur jhrer Aspecte
durch welche die Erdklüfften zum auffdämpffen angetrieben werden) so werden
sonderlich die hohe Gebürge mit Schnee zugedeckt, vnd weil die Sonne schwach
ist, so bleibt der Schnee; Allda hat nun secunda activa qualitas, Nemlich die
Kälte jhren sedem vnd Brunquell einig vnd allein in materia, vnd gar nit im
Saturno oder sonsten im Himmel. Dann so lang grosser Schnee in Gebürgen
ligt, so lang ist es Winter an denen Orten, da der Schneewind bleset, sonder-
lich aber auff die Täge, an welchen, wegen deß antriebs der Aspecte, solche
Winde blasen. In gleichem auch von vnterschiedlichen Landschafften zureden;
so weit der Blick auß den Schneegebürgen reichet, so weit ist entweder gar
kein Weingewächs, oder doch ein schwaches, saures gewächs.

Die dritte gualitas passiva, nemlich die Feuchtigkeit, ist die jrrdische
Materi selber, vnd kommt im wenigisten nicht von Jove oder Venere, welche
man für feuchte Planeten helt, vielweniger von der Sonnen, dann diß soll der
truckneste seyn, vom Mond ist zuvor gered. Sie aber die Feuchte, ist das
andere Theil von der Erdkugel, ist ein Werck deß ersten Tags der Schöpffung,
nemlich alle Meerwasser. Auß diesem Meerwasser werden getrencket alle

Klüfften vnd Abgründe der Erdkugel, das ist das Wasser, das in die Kuchel
rinnet. In diser Kuchel sitzet ein Koch der heisset Natura sublumaris, ich
heiß jhne Animam Terre, ich achte es sey eben der, welchen Theophrastus
Paracelsus Archeum genennet. Dieser Koch ist zumal auch das Feuer oder
die kochende Wärme, dergleichen in eines lebenden Thiers Hertzen vnd Leber
ist. Wann diese Wärme nit were, wurde die Sonne mit aller jhrer Hitz, vns
inwendig in der Erden nit vil kochen, der Mars vilweniger. Wann aber nun
jetzo die Himmlische Aspecte auff gewisse Täge einfallen, so hat dieser Koch
sein auffmercken auff dieselbige, als gleichsam auff sein Vhr, oder er empfindet
derselben, (sensione rationis participe, utpote rei ratione sola plene perceptibilis)
als gleichsam eines Hungers; Derowegen er anfahet aufizuhaitzen. Wann diß
geschicht, da gehet der warme Dunst über alle Berge auß, vnd wird zu
Wasser, diß ist die Feuchtigkeit, vnd also kompt sie vom Himmel, vnd gar
nit anderer gestalt.

Hie möchte jemand nitnur mir, sondern auch andern Astrologis welche
die Sonne für trucken sprechen, fürwerffen, vnd sagen: Es verursachet ja die
Sonne, vnd also der Himmel, daß es im Sommer grosse platzregen, vnd in
der Zona Torrida in Africa vnd Peru, ein vierMonatliches vnauffhörliches
Regenwetter gibt? Antwort, Es geschicht diıß nit durch sein früchtende art,
sondern durch sein erhitzende Krafft, die machet alle feuchte gehend, extenuando,
daß sie außschwitzet, ist also dise Feuchtung vilmehr eine Außtrücknung, Fr
nimmt diese Feuchte nit von dem seinen, sondern zeucht sie so zureden, auß
der Erden übersich, wann sie dann zu Wasser wird, fellt sie selber wider vnter-
sich ohn sein zuthun.

Die vierdte Qualitas, auch passiva ist die Trückene, die wird vil weniger
vom Himmel eingegossen als die Kälte: sondern sie wird vervrsachet, 1. durch
die Materi, 2. durch mangel der Materi, 3. durch die Hitz, 4. vnd durch die
Kälte. 1. Durch die Materi geschicht es also: Bißweilen kommen die Himm-
lısche Aspecte dem Koch vnter der Erden zur vnzeit, treiben jhne an, wann
es etwa nit recht in seiner Kuchel stehet, als ob man einen febricitantem schwitzen
machen wolte, da er doch nit schwitzen, sondern nur hitzen kan. Alsdann
greifft die Hitz an was sie findet, findet sie nit feuchte Materi, so greifft sie
Schwefel vnd Salnitter an. Darauß wird nun nicht ein Dampff, sondern ein
Rauch, das ist auch ein Materi, gibt aber nicht Regen, sondern Feuerzeichen,
Item es werden etwa darauß nur außdorrende Winde, wie dann die Lufft
selber, so auch eine Materi ist, alle dünne anklebende Feuchtigkeiten auff-
lecket, zu Lufft verkehret, vnd im wädeln mit sich davon führet. 2. Durch
Mangel der Feuchte, das ist, wann es lang nicht regnet, verstehet es sich selb,

Abh.d. math.-phys. Kl. XXV, 5. Abh. 6

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[S. 14]

daß diß dürr vnd trucken Wetter heisse. Nun ist diß ein Ordinari, wann der
Himmel nit antreibt, das ist, wann es keine Aspecte gibt, so regnet es weniger
dann sonsten. Hie habt jhr nun, wie der Himmel trucken mache: nemlich
nit anderst, dann wie ein Bettler mich arm machet, dieweil er nemlich mir
nichts zugeben hat, davon ich reich würde. 3. Durch Hitz wird es trucken,
weil alle Hitze die Feuchtigkeit verzehret: Vnd diß würcket die Sonne auff
dem eussern Erdboden, so bald es auffhöret zu regnen. Darnebens aber, als
erst angezeiget, machet sie diesen eussern Erdboden vnterweilen auch naß,
auff ein andere zufällige weise, wann sie nemlich, sein inwendiges angreiffet,
die Feuchte herauß schwitzen machet, wie einer vor einem Kachelofen zu-
schwitzen anfahet, der wird zwar von aussen erstlich naß, aber von jnnen
trucken. 4. Durch die Kälte wird es trucken, wann es zugefrieret, da wird
die Feuchte hart, vnd an jrer Eygenschafft gehindert, daß sie so lang nit
netzen kan, biß sie wider auffgehet. Item die Gefrör zeucht mit der weil
alle Feuchte auß dem Erdboden, daß er hernach, wann das Wetter auffgehet,

bald zu eim lautern Staub wird.

Hierauß nun ist zusehen, wie weit sich vnsere Himmlische Erfahrung er-
strecken möge, nemlich einig vnd allein auff den blossen Antrieb, dieser ist
vom Himmel, Wie aber diser Himmlische Antrieb von einem Tag zu dem
andern gerathen, vnd was er für Gewitter vervrsachen werde, das stehet jetzo
natürlich darvon zureden, auff der innerlichen Beschaffenheit der Erdkugel,
vnd auff desselben Vorrath an Feuchte oder Schwefelicher Materia. Da gibt
es sehr schwache zweiffelhaffte Vermuhtungen, dann niemand ist noch nie er-
funden worden, der an Tag gebracht hette, was es mit dem jnnerlichen Erd-
boden an Gesund- vnd Kranckheit für eine gestalt vnd vmbgang habe. Der
Himmel regiert diesen vmbgang auch nicht allein, sondern es ligt sehr viel
an der Materi, auß welcher die Natur alle Metalla in der Erden, vnd alles
Gewitter ob der Erden machet, vnd wie es mit den Zixcrementis beschaffen,
ob sie sich gehäuffet, ob sie anflammen oder bleiben werden. Der Himmel
selbsten, welcher zwar ja viel hierzu vermag, der gewinnet bißweilen einen
vnversehenen Gast, das ist, einen Cometen oder neuen Stern, der thut hernach
im Antrieb auch das seinige, also, daß man auch die Himmels gestalt diß orts
nicht völliglich vorsehen mag.

Weil aber doch die Materi träg vnd langsam ist, vnd dahero in der Erden
auch langsame langwüriger Affecte erwecket, die zu langwüriger feuchte oder
trückene vrsach geben: also erzeiget hievon die Erde gemeiniglich auch eusserlich
lang vor her jhre Vorbotten, an Thieren, Kräutern vnd Gewächsen, auff welche
deß Baursmanns Öbservationes fundirt, vnd keins wegs zuverachten seynd.

Darumb thun meine Spießgesellen, die viel Prognosticanten, mit mir nicht
recht daran, daß sie den Wuchersüchtigen Kauffleuten zur befürderung, jhre
Calender so früe zu Marckt richten, vnnd deß Herbsts, (allda dergleichen Vor-
botten zuerscheinen pflegen) nit erwarten. Wann sie in allen Landen auff
Himmel vnd Erden .zumal achtung geben, were zuhoffen, daß man in diesem
theil der Naturkündigung etwas bessers in erfahrung bringen wurde. Aber
also muß ich schier auch mit hotten, vnd kan mich der Laurn Practica selber
nicht so vil, als ich wol solte, gebrauchen oder rühmen: sondern muß dem
Erdboden alle Jahr, als gleichsam in einem gemeinen gewonlichen zustandt
betrachten: fehl ich hie, vnd es gewinnet der Erdboden etwa ein vngewonliche
gestalt innerlich, nach seiner eygenen verborgenen Ordnung, so ists nit wunder,
ob schon die Himlische Antrieb nit auff diese weise gerathen, wie ich sie auß-
gelegt. Diß ist allein das beste, daß solche Antriebe, auff jhre gesetzte Täge,
nach Ordnung der Aspecten sich gemeiniglich melden mit einer mercklichen
übermaß.

Mit diesem Vorbericht schreite ich nu fort in der Beschreibung deß Frü-
lings, vnd hab sicherlich zuvertrösten, daß es vmb Marie verkündigung wegen
der zwyfachen verknüpffung vierer Planeten, jede drydoppelt, einen sehr starcken
Stoß thun werde: das überige ist Vermuthung: Nemlich es werde ein warmes
überflüssiges Regenwetter, vnd starcke Westwinde seyn, vnd werde die Erd-
wärm den Schnee im Alpgebürgen von vnten auff angreiffen, vnd auff dem
Inn vnd Tonaw ein grosses Gewässer verursachen. Drauff der Lentz recht
völlig angehet.

April.

Dieser Monat, wird sich der Aspecte halben wol einstellen, doch mehr hitzig
dann naß. Es werden alle Baumfrüchten vnd das Rebwerck allerdings herfür
kommen. Vnd ließ ich mich die gemeine Astrologische Regel so vil nit jrren,
da man für gibet, wann ein Mondsfinsternuß das Baum außschlagen erreiche,
daß ein Vnglück über das Obs gehe: Wann nit in der Wochen nach Georgi)
Saturnus, Mars vnd Mercurius ein gedrittes macheten, da möchte es warlich
schädliche kalte Wind vnd Reiffen setzen, wann nit zuvor im Mertzen die
SchneeGebürge gar wol geraumet vnd abgedecket worden.

May.
Eine schöne liebliche vnd warme Zeit, die will ich bey jhrem Namen Cantate
bleiben lassen, auch hernach guter fruchtbarer Netzung gewärtig seyn, allein
wöllet deß nachfolgenden Sontags Exaudi nit vergessen. Verrichtet jhr den
6*

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vmbgang schleunig das wird ein gut Zeichen seyn: Ich fürchte aber das
Vngewitter vmb den 21. 22. 23. werd euch nach Hauß jagen, oder gar da-
heim behalten. Zuwünschen es gehe mit stetigem Regen ab, dann so ein helle
Nacht drunter käme, möchte es schädliche Reiffen geben, weil in diesem Monat
wegen deß vorhergegangenen warmen Wetters alles in voller Blühe stehen wird.

Brachmond.

Wo der Rebstock, vnd das Traid im Aprili vnd Mayen nit schaden ge-
nommen, finden sie diesen Monat ein gut erwünschet Wetter, Himmels halben.
Solte aber ein übermaß an Nässe erfolgen, das were ein anzeigen, daß ein
jrrdische Vrsach darzu käme, vnd diß würde ein böses Zeichen seyn für die
Witterung durch das übrige halbe Jahr. Himmels halben geschicht die meiste
Netzung vor vnd vmb S. Veits tag.

Sommertheil.

Die Sonne erreicht den höchsten Puncten jhres wegs auff den 21 Junij frü
vmb 6 Vhren, als bey vns der 24 &, sampt ® im Auffgang, 0’ ein wenig ober-
halb im zwölfften, h im ersten, der D bey 4 im andern. Diese Figura were
zimlich, aber die rechte Himmlische vrsachen zur Witterung seynd dieses Quartal
über, sonderlich zu end sehr wichtig vnd schwer, wie von einem Monat zum
andern folgen solle.

Zwar durch den übrigen Theil deß Junij auß, bleibt es noch bey dem
vorigen vrtheil, vnd findet der Weinstock Himmels halben eine sehr erwünschte
Zeit zur Blühe, wann er nur zuvor im Aprilen vnnd Mayen keinen schaden

genommen.
Heumonat.

N Vnmehr nähern sich Sonn vnd Mars, vnd eylen beyde zu den zwenen Höchsten
im Löwen vereinigt. Deß wird die gewönliche Sommerhitz dißmals desto grösser,
vnd ist also in diesem Julio Himmels halben ein gut trucken zeitigung Wetter
zuhoffen, dabey das liebe Getraid, zu erquickung deß Armen in langwirigem
Hunger vnd Kummer fast erstorbenen gemeinen Mannes, mit glück vnd freuden
in die Städel gebracht wird, wo nur so vil Friedens in Landen. Doch zu auß-
gang deß Monats will es anfahen sorglich witteren.

Augustmonat.

Wie in beschreibung der grossen Conjunction wie gemeldet worden, ist zwar
dieselbige in diesem jetzt ablauffenden 1623. Jahr vnd Monat Julio geschehen,
der vortrab aber zu derselben ist gewest Anno 1622 im Junio vnd Julio;
Jetzo im Augusto vnd Septembri deß 1624 folgt jhr Nachzug vnd völliges
Complement: vnd lauffen die Planeten alle im Löwen, deßhalben der D zumal
auf einen Tag jhnen allen durch die Spiesse lauffen muß. Ich vermuthe der-
halben, es werde dieser Augustus, sonderlich gegen dem Neuen sich zu einem
stetigen Regenwetter schicken, vnd so eine sonderliche grosse Hitz im Junio
vnd Julio vorhergegangen were, darff es wol eine grosse menge Heuschrecken
geben. GOtt helff an denen Orten da die Pest angreiffet. Der Wein wird
sich dises Wetters auch nicht zuerfreuen haben. Vmb Marie Himmelfahrt
vnd Bartholomei ist groß vnd schaueriges Vngewitter enthalben. Das Grumat
bleibt in der nässe, oder wird übel beschmeisset.

Herbstmonat.

Das Wetter continuiret wie es der Augustus gelassen, mit vielem Regen vnd
wird der Eingang diß Monat bey diesem erfolg frostig vnd kalt genug seyn,
aber nichts desto weniger zornige Donnerwetter mit vnterlauffen.

Hernach vmb Mari@ Geburt versehe ich mich wider einer wärme, doch
vmb das Neu, vnd biß nach dem 16. noch starcke platzregen.

Es wöll aber der Leser ingedenck seyn, was ich droben in Beschreibung
deß Früling Quartals außgedinget, daß ich nemlich die Erd auch dißmals an-
sehe, wie sie zu gemeinen Zeiten zu seyn pfleget, nemlich voller Feuchtig-
keiten, wann nach der Sommer hitz die Sonne nun beginnet zufallen. Solte
aber ein vnnatürliche disposition deß Erdbodens fürhanden seyn, würde sich
alsdann dieser Exceß deß himmlischen Antriebs auch wol in einem andern
Gewitter verspüren lassen, wie Anno 1524 in Februario bey so vilen Con-
Junctionibus, es nicht Regenwetter geben, wie die Astrologi prognosticirt gehabt,
vnangesehen das Zeichen der Fische zum wässerigen Triangul geschätzt wird:
sondern es hat hingegen eine vnnatürliche warme, vnd in diesem Monat vn-
gewonliche schöne Zeit gebracht, vnd ist die Bauerschafft in gantz Teutsch-
land wahnsinnig vnd rasend darbey worden, darauß anstatt der wasserigen
ein blutige Sündflut erfolgt, in welcher über ein hundert mal tausendt Baurn
ersoffen seynd.

Wer ein gut Rohr hat, der mag auff den 16 früe die beyde Planeten
Z vnd 4 vor der Sonnen im Auffgang suchen, Jupiter zwar lässet sich leichtlich

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finden, aber Mars anderst nicht, dann vielleicht etwa durchs Rohr. Der soll
nach dem Calculo Rudolphino nechst oberhalb 4 hinstreichen, vielleicht laufft
er jhme gar vnter, mag jhne doch nit gantz bedecken.

HerbstQuartal.

Den 22 Septembris nach Mittag vmb acht vhren, 47 minuten überschreitet
die Sonne widerumb die Kguinoctial lini, damalen bey vns der 25 grad deß
Löwens im Auffgang sampt Saturno, die übrige Pianeten alle besser vnten im
andern vnd dritten Hauß, der Mond im sechsten, vnd eingang deß Wasser-
manns. Die Bedeutung were nit sonderlich böse, weder in der Figur nach
der Astrologorum meynung noch auch bey den folgenden täglichen Aspecten;
wann allein in den vorigen Monaten nicht grosser schaden geschehen were.
Gleichwol die Woche vor Michaelis hat noch viel Regens. Deß Obs wird wenig
gerahten, die Waldfrüchte erfaulen auch.

Weinmonat.

OB wol der Tag nunmehr kurtz, die Sonne nider, versehe ich mich doch
keiner sonderlichen Kält, noch Reiffens, sondern halte, es werde auff den 2.3.
mit einem Regen abgehen. Auff den 9. 10. möcht es mehr rauhe Winde geben.
So viel nu Weins am Stock noch überig, so keinen schaden genommen von
schauer oder fäule, oder im Früeling (dessen doch, förcht ich, wenig sein wird)
dem möchte der October, wann schon die Zeitigung im Augusto vnd Septembri
vmb etwas verhindert worden, noch etlicher massen zu hülff kommen, daß er
dennoch zu trincken sein möchte. Aber auff Galli ist deß Herbsts ein Ende.
Fürauß were es mittelmässig, nach art dieses Monats. Grosser Landsterben wird
anhalten, wegen deß vntemperirten Sommers vnd der so vielen Conjunctionum.

Es haben auch die Astronomi disen Monat über ein lustige Consideration,
wie es mit der Conjunctione magna so eine glimpffige Abkülung gebe Dann
aller massen wie die Planeten in jhren Spheris Ordnung halten, eben diese
Ordnung findet sich diesen Monat auch im Zodiaco, vnd also in den Appulsibus
Lune ad Planetas, so auch in jhrem täglichen Auffgang. Dann da kommt
von erst herfür fi, nach jhme ı, nacher 5, dann ®, bald 9, hernach 8, end-
lich (den 15) 9.

Gebe der Allmächtige, daß gleich also auch nicht allein das Gewitter,
sondern auch die gantze übrige Welt, nach so langer Vnordnung, vnd Zer-
rütligkeit sich widerumb in jhre alte anerschaffene Ordnung schicke.

Wintermonat.

Dreweil Mercurius diesen Monat mit seinem ruckgang vnd zweyen stillständen
zubringt, auch sampt @ vnd der Sonnen, durch der obern Planeten Aspectus
lauffet, halte ich diese Zeit werde sehr vnstet vnd Melancholisch sein, nicht
übermässig kalt. Das meiste Geplüder trifft die Wochen nach Martini. Gegen
dem End deß Monats, möchte es in den Gebürgen Schnee werffen, bey vns
Regen mit kalten Winden.

Christmonat.

ES sihet zu Eingang noch keinem Winter gleich, sondern Regen vnd wähen
ist fürhanden. Auff Nicolai auch Melancholisch, in Gebürgen Schnee. Vmbs
Neu habe man acht auff Nächtliche Feuerzeichen, drauff es scharffe Wind vnd
Schnee geben, vnd gegen Lucie zugefrieren wird. Wann diß geschicht, haben
wir hernach den überigen Monat auß Kalt vnd zimlich Schnee, gut für die Samen.

Beschreibung der Finsternussen in diesem
1624 Jahr.

ZWeymal wird vns allhie im künfftigen Jahr der Mond verfinstert, die erste
Finsternuß geschicht in der Carwochen Mitwochen den 3 Aprilis: vnnd weiset
der Calculus Rudolphinus auß, daß der Mond werde anfahen verfinstert zu
werden Abends vmb fünff vhr, 31 minuten etwas wenigs minder dann ein
gantze Stund vor Vntergang der Sonnen, dann dieselbe gehet vnter desselben
Tags vmb 6 vhr 26 minuten nach Mittag. Es wird aber der Mond sich
‘ völliglich in den schatten der Erden verschlieffen vmb 6 vhr 31 minuten,
vnd also nur 4 minuten nach vntergang der Sonnen, damalen er der Mond
gerad im Horizonte libero stehen wird, bey vns aber in der Tieffe vnd an
andern Orten, wo der Horizon nit frey, wird der Mond noch hindern Bergen
sein. Es solte zwar der Mond, wann die Sonn vntergehet, schon herauff sein,
dann er alsdann noch nicht gar in opposito Solis, vnnd zumal bey 9 minuten
gegen Norden über die Sonnenstrassen erhöhet ist: Es trägt jhne aber sein
Parallaxis widerumb vmb so viel, vnd noch etwas mehrers, vnterwerts, daß
also die Zeit der völligen Verfinsterung, nach meiner @quatione temporis physica,
gar genau in ipsissimum occasum Solis vnd in Horizontem eintrifft, nach der
equatione temporis astronomica solte es anderthalb viertel stund früer geschehen.
Aber nach der Aöquatione temporis vom Tychoni Brahe gezeigt, were es nicht
gar ein viertel stund früer, vnd diß Himmels halben.

[S. 21]

Was aber die Lufft anlanget, welche über die Erdkugel herstehet, da wird
ein fleissiger Astronomus abermalen ein erwünschete Gelegenheit haben an-
zumercken, wieviel der Scheinbruch an beyden Liechtern, Sonn vnd Mond,
außtrage, dann an statt, daß beyde Liechter zumal solten in Horizonte libero
stehen, wie jetzo ex Astronomia angezeigt ist, wird hingegen der Mond an
denen Orten, die keine hinderung von Bergen haben, noch etlich Minuten vor
vntergang der Sonnen herfür stechen, doch allbereit beynahe gantz verfinstert,
vnd also übel zusehen, wann nicht ein gar reine Lufft ist, vnd widerumb, wann
die Sonne mit jhrem mittelpuncten den Horizontem völlig erreicht, wird der
Mond schon eins oder zweyer Monds höch über den Horizontem erhaben seyn.

Die gröste vnd tieffste Verfinsterung geschicht vmb siben Vhr, 25. Minuten,
wann der 26. grad der Waag bey vns im Auffgang stehet, Mars gegen Nieder-
gang, Saturnus vnd Jupiter am hohen Himmel, damalen ist die Sonne im 14 grad
30 Minuten deß Widers, der Mond aber scheinet allbereyt im 15 grad der
Waag vnd von der Sonnenstrassen gegen Suden, wegen seiner Barallaxi oder
Abtrag deß Gesichts. Wird vnterhalb seiner, etwas zur lincken haben, den
schönen hellen Sternen spicam värginis, prime magnitudinis, oberhalb seiner
etwas zur rechten in einer geraden Lini einen andern kleinen, auß dem Ge-
stirn der Jungfrauen. Das ist nun abermal eine gute Gelegenheit für die
Astronomos zuverkündigen, ob sichs also halte, oder ob es auch dißmals vmb
etlich wenig minu. fehlen werde, wie etliche andere Mondsfinsternussen auß
noch vnbekandten Vrsachen vnter den Fixsternen hin vnd wider schwancken,
als ob es mit dem Motu solis sub fixis noch nicht aller dings richtig were,
wie in meinem Buch Hipparcho mit der zeit mit exemplis erwiesen werden
solle. Vmb Acht Vhr 20 Minuten soll der Mond gegen Auffgang anfahen
widerumb in das Sonnen Liecht herfür stechen, vnd entlich vmb Neun Vhr .
20 Minuten widerumb allerdings voll sein, daß also sein gantze Verfinsterung
sich in die 3 Stund 50 Minuten erstrecket; Sein bleiben aber im Schatten mit
gantzem Leib, ein Stund: 49. Minuten. Was abermalen die cause physic@ oder
die Lufft am Schatten der Erden verenderen möchten, wird die Erfahrung
bringen.

Soll derohalben jhre würckung oder bedeutung nach Ptoloma@i Lehr, gleich
damalen bey vns anfahen vnd sich biß in Junium hinein erstrecken. Man
legt sie auß auff vergifitung der Lufft, weil sie in einem lüfftigen Zeichen ge-
schicht, auff Mißgeburten, weil die Waag Veneris Hauß sein soll, auff schaden
an Gartenfrüchten, wegen der Jahrs zeit, vnd dann auff bemählichung der Geist-
lichen Ceremonien vnd böse Mähr in Religionssachen, propter spicam virgims,
da ist es zu dieser vnserer Zeit leyder also beschaffen, daß man hie leichtlich

zu streiten kommt, da dann der eine, wo nit beede, theil diß prognosticum
(welches ich doch nur ex Regulis Astrologorum setze) vnfehlbarlich für waar-
hafftig preisen wurden.

Etwas mehr ist der Natur ehnlich, wann man dieserley Finsternussen
auff die Geneses hoher Potentaten, welche Solem, Lumam, wel Ascendens in libra-
haben außdeutet, die Astrologi setzen auch die Landschafften, das wäre nun
Oesterreich, vnser Vatterland. Ich halte es aber der Vernunfft viel gemäser,
daß Oesterreich dieser zeit vnter die Fische gezehlet werde, biß ein anders
wird. Doch laß ich auch dißmals Tyrol vnd Schlesien theils vnter der Waag
sein. Fürnemlich aber solte diese Finsternuß Francken, Dennemarck vnnd
Franckreich angehen, so dann einen andern Jungen Printzen, welcher Jovem
in hibra Ascendentem hat: Die übrige seynd mir nicht bekandt. Diese nun
hetten sich zuhüten, daß sie sich nicht in allerley Handlungen einlassen, welche
jbnen bösen nachklang vnd gefahr oder Verlust bringen möchten. Von den
Todtfällen so nicht durch eygnes beginnen verursachet werden, stehe ich je
mehr vnnd mehr an, ob solche durch ein Finsternuß angedeutet werden, all-
weil es doch natürlicher würckender weise keins wegs zugehen kan.

Die andere Finsternuß deß Monds geschicht Donnerstags vor Michaelis,
den 26 Septembris, wann vmb 5 vhrn 53 minuten die Sonne wird vnter- vnd
der Mond auffgegangen sein, so fahet bey der viertel stund hernach (das ist
vmb 6 vhr 35 minuten) der Mond an zur lincken in den Schatten der Erden
einzudringen, verliert sich völlig darein nahend in einer Stund, das ist vmb
7 Vhr 33 minuten, bleibt also völlig verfinstert ein Stund 54 minuten, dann
vmb 9 Vhr 27 minuten wird er gegen Orient allgemach wider hell, wird der
Verfinsterung gäntzlich entlediget vmb 10 vhr 25 minuten. Gehet also mitten
durch den Schatten der Erden, wo er am dickesten, vnd weret die gantze
Verfinsterung 3 Stund, 50 Minuten; nach außweisung deß Calculi der sich auff
die Geometricam formationem umbre@ fundirt, dann was die vngleiche beschaffen-
heit der Lufft belanget, in welche die Erdkugel eingewickelt, die ist nicht
leichtlich vorzusehen, doch bringt sie gemeiniglich diß mit sich, daß man ver-
meinet die völlige Verfinsterung fahe später an, vnd höre früer auff, bleibe also
der Mond nicht so lang völlig verfinstert. Das wird nun die Observatio geben.

Mitten in der Verfinsterung helt die Sonne im 3 grad 56 miten der Waag,
der Mond gegen über im Wider, das geschicht vmb 8 Vhren, 30 Minuten, als
der 10 grad deß Zwillings im Auffgang, die Planeten alle vnter der Erden
vnd gegen dem Mond über, im Löwen, Jungfrau vnd der Waag. Solte dero-
wegen jhre bedeutung den Außgang deß 1624 vnd Anfang deß 1625 erreichen,
vnd über Teutschland gehen, weil es vnter dem Wider gezehlet ist: Die wird

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 5. Abh. 7

[S. 24]

nun außgelegt auff vmbfallen deß Viehes, Feuerzeichen in der Lufft, auff Raub,
Brand vnd Verderben durch das Kriegswesen, das ist diser Zeit leicht zutreffen,
obs schon nicht natürlich auß der Finsternuß folget. Es werden auch alle
diese bedeutungen für sehr wichtig gehalten, wegen der versamblung aller
Planeten gegen dem Mond über. Vnd kan es gar nicht schaden, daß Teutsch-
land jme von einem einfall der Barbarischen Völcker traumen lasse, vnd sich
darwider gefasset mache.

Ein Potentat, so Martem im Wider vnd Auffgang hat, so auch ein mächtige
Princessin, welche Horoscopum in principio Arietis hat, werden durch diese
Finsternuß gezeichnet Astronomice. Mein Experientz anlangend, erinnere ich
mich, daß vor 31 Jahren ein halbe Mondsfinsternuß in vicinia mei Horoscopi
gewest, in ultimo decano IL: Vor deren ich mich, auff gut Astrologisch, sehr
geförchtet, weil damalen die Lufft nicht allerdings rein ward, an dem Ort,
da ich gewohnet. Hab mich damalen mit einer Aderläß darauff prepariert,
es ist mir aber Gott lob kein wideriger Gast zu dieser Mahlzeit erschienen,
vnd also die spesa (meiner forcht) vmbsonst gewesen. Hingegen als Anno 1609.
ein völlige Mondsfinsternuß gefallen im 24, das welches ist gradus Orientis
gewest, in genesi eines Potentaten, hat es darauff allerley beschwerliche Ver-
wirrungen, dessen Rathschlägen vnd Vervnruhigung der Affecten gegeben,
darauß Verachtung vnd grosser verlust erfolgt: es seynd aber jrrdische im-
pulsive vorher gangen. Läst sich also diß Werck vnnd Bedeutung der Finster-
nussen ansehen, nach dem die humores in eines jeden Augen beschaffen: In-
massen ich denn auch Anno 1621. in beschreibung etlicher observierten Finster-
nussen den Außschlag hierüber einem jeden heim gestellt. Ich meines theils
hab bißhero mehrers in der Natur nit finden können, dann allein diß, daß
zu denen Zeiten, wann es Irrdischer oder Himmlischer Vrsachen halben auff
der Welt übel zugehet, vnd grosse Finsternussen darzu kommen, es gern noch
ärger werde. Dann es geschicht occulto consensu Animorum cum caelo, wann
im Himmel das Liecht vngewonlich erlischet, daß auch dem jrrdischen Am-
malischen Menschen, das Liecht der Vernunfft vnd guten Rahts erbliechet, die
Affecte Zorn, Vngedult, Begierd, Rach, Frevel, auffrührisch werden, Ja daß
der Teuffel, als ein Fürst vnd Liebhaber der Finsternuß, wütender vnd beissiger
in den Menschlichen Händeln wird, wann jhme Gott vmb deß Volcks Sünden
willen also verhenget. Vnd so viel von den Mondsfinsternussen..

Der Calculus Rudolphinus weiset auß, daß auch die Sonne diß 1624 Jahr
über zum dritten mal von dem Mond bedecket werden solle, diß geschicht
aber nicht bey vns, auch wird allwegen nur ein klein theil von der Sonnen
verdunckelt, vnd darzu in so beschaffenen Landschafften, daß nicht zuvermuthen,

daß ein zimliche menge deß Menschlichen Geschlechts darinnen wohnen köndte.
Als erstlich den 18 Martij, wann es bey vns vmb 5 vhr 28 minut. vnd die
Sonne noch nit auffgangen, stehet sie in der eussersten Tartarey schon schier
am Mittag im 29. 9. )c. vnd wird von dem Mond oberhalb berühret. Besser
hinein gegen Septentrion im gefrornen Meer, wird sie auffs halb theil vnd
nirgends weiter bedecket.

Fürs ander den 7 Aprilis, wann es bey vns vmb 6 vhr, 20 minuten, vnd
die Sonne gleich bald will vntergehen, greifft der Mond im eussersten theil
Magellanice in die Sonne nicht gar eines halben Zoll tieff hinein, im 28.8. Y.

Fürs dritte den 12 Sept. wann es bey vns vmb 8 vhr 8 minuten, wird
die Sonne (im 20. 11. np lauffend) am eussersten theil Magellanice oder Zona
frigida Australi auffs höchst 5 Zoll verdecket. Seynd also diese 3 Sonnen-
finsternuß nit sonderlicher Importantz vnd möchten wol gar außgelassen werden.

Von andern wichtigen Constellationzbus,

vnnd den Bedeutungen im Weltlauff.

Hierzu ist in meinem Discurs von der grossen Conjunction, vor einem Jahr
gestellet, eine gute Fürarbeit geschehen. Dann im selben T’ractat pag. D 8.
ist angezeigt, daß die grosse Conjunction, so in diesem 1623 Jahr den 18 Julij
allbereyt geschehen, allererst im fürhabenden 1624 Jahr vollkommen werde,
vnd daß deßhalben die Constellation deß 1624 Jahrs an wichtigkeit dem 1623
vorzuziehen dem 1622 aber in vielen stücken zuvergleichen sey. Dann auff
den 13 Augusti erreicht Mars den Saturnum, auff den. 16 Septembris Jovem.
Als dergleichen Anno 1604 geschehen den 10 Octobris im Schützen, sihe da
hat Gott der HERR einen neuen sehr hellen Stern zu Saturno, Jove vnd Marte
gesellet, daß man für drey, vier gesehen. Wann diß allwegen geschehen solte,
so hette man dieser Zeit auffzuschauen, wann Jupiter frü von der Sonnen
herfür kommt.

Ferrners ist an berürtem Ort angezeigt, daß diß 1624 Jahr dem 1622
in diesem stuck gleiche, daß wie dorten drey Planeten, Saturnus, Mars vnd
die Sonne im Krebs zusammen ‘kommen, also geschehe Anno 1624 ein gleiches
im Löwen, dann die Conjunctio Saturni & Martis fällt in 23 gr. deß Sl, auff
den 13 Augusti. Die Conjunctio Satuwrni & Solis deßgleichen, auff den 15 Augusti.
Endlich die Conjunctio Sols & Martis auff den 18 Augusti findet sich im 26 grad
desselben Zeichen, geschehen alle nahend deß Löwen Hertzenstern, vnd kommet
der I auff den 14 Vormittag darzu, Venus vnd Mercurius seynd auch nicht

07}
1%)
2)
=

[S. 28]

weit vorher, auch im Löwen, Jupiter aber in der Jungfrau, doch auch nur
12 grad darvon. Vnd in einer Summa finden sich innerhalb zweyer Monaten,
Augusti vnd Septembris siben vnd zwaintzig Conjunctiones der Planeten im
Löwen vnd Jungfrau.

Fürs dritte, so ist auch diß wichtig, vnd hat gemeinschafft mit dem
1622 Jahr, daß wie dorten deß höchsten Potentaten Revolution in 26 & ge-
troffen worden (Dann diß ist die confin gewest, in welcher Saturnus, Mars & Sol
zusammen gelauffen) also werden diß Jahrs auch hoher Häupter vnd fast aller
übriger Potentaten Ftevolutiones getroffen, sonderlich aber welche Solem cörca
25 Sl, vnd in der Jungfrau haben: Drunter ist eine Princessin von grosser
Importantz, deren auch oben bey den Finsternussen gedacht worden.

Viertens, so ist in sonderliche Obacht zunemen, daß der Planet Mars durch
diesen Augustum, Astronomic® in seiner höchsten exaltation stehet, dann dessen
Conjunctio cum Sole geschicht zumal in beyden Apogeis, Eccentrici vnd Epieych.

Zum fünfften, gestellet sich auch Venus hinzu, so daß die drey Oonjunctiones
Martis, Solis & Veneris in viel langen Jahren nicht nahender zusamm gerucket.

Zum sechsten, seynd alle Planeten Septentrionales, ausser deß Monds, vnd
halten die Ordnung hierinnen, wie in jhren Spheris, in allweg der höchste
am wenigsten von der Ecliptica hindan stehet.

Endlich vnd zum sibenden so seynd die meiste Conjunctiones gar partiles,
etliche gar corporales, so daß der vntere den obern bedeckt, oder doch an-
rüret, welches gar nicht gemein in Asironomia ist.

Was nun diese wichtige Constellationes im Augusto vnd Septembri be-
deuten, ist vnnoth, die Astrologos darumben zu fragen. Wir sehen es leyder
vor Augen, wie es in der Politia beschaffen, daß nemlich das Spiel noch nicht
auß. Was nun der gemeine Burger- vnd Bauersmann bey continuwirendem
Kriegswesen sich zugetrösten habe, dessen wölle sich Gott erbarmen. Mir
zweiffelt zwar nicht, er würde es thun, wann Er, als ein Allwissender Gott,
nit befünde, daß diß scharffe Etzwasser noch weder bey hoch oder nidern
StandtsPersonen auff das lebendige keines wegs nicht eingefressen. Ich weiß
nicht wie anderen geschicht, ich zwar befinde es in meiner geringen, vnd eng
eingespannenen Erfahrung vielfaltig, daß die Welt so gar in jhren unzimlichen
Begierden ersoffen, vnnd so tieff jhn den Schlaf jhrer starcken Einbildungen
eingesuncken, daß noch heut zu Tag wol auffzuschreyen were: O wann du es
wüstest? Aber nun ist es für deinen Augen verborgen. Weil dann die jrrige
persuasiones vnd halßstarrigkeit noch so groß: Als ist vermuthlich es werde
der allerweiseste Menschen Hirt diese Stöimulationes deß Gestirns bey dem ver-

derbten Menschen nicht hindern, sondern mit dem schröcklichen Landverderben
an der Welt noch länger rütteln, biß Er zu seinem fürgesetzten intent ge-
langet, vnd sie anfahet die Augen auffzuthun, vnd nach den jenigen Friedens
Mitteln zuschauen, welche jetzo allein den vnpartheyischen einleuchten.

Gleichwol wann die astronomica constitutio sich allerdings in der Politia ab-
truckete; were dannoch etwas guts zu prognosticirn. Dann die meiste Revolutiones,
deren zuvor gedacht, welche nemlich über Assumptionis Marie hinauß, besser
gegen dem End Augusti, vnd zu Eingang Septembris fallen, seynd nicht so
scharff vnd verpäisset, wie Anno 1622; Dann sie lassen Saturnum dahinden
im Löwen, vnd halten jhren Reichstag in der Jungfrau. Wann dann die ver-
wundte vnd nahend todte das jenige thäten, darzu sie diese Revolutiones (nach
meinen principäüs) reitzen, wurden sie der Menschen Hertzen gewinnen, so wol
den scharffen Wein in jhre Wunden giessen lassen, als das linde Oel, vnd bald
guten Nutzen empfinden, über alles Menschliche gedencken, vnd so hoch steigen,
als die Astrologi diese Revolutiones nimmermehr außlegen köndten. Es möchte
sich vielleicht sechsen, mit deß zweyenden guten Willen, vnd das scheinet
deren Mitteln eins hierzu. Der Leser besinne sich, was ich in mehrerwehntem
Tractat pag. E.1. auß den Revolutionibus deß 1622. vorgesagt, ex affectu durandi,
effectus durus, Item von sutionibus d& sectionibus, ob es nit also erfolget. Jetzo
erwindet es noch an den vorgesagten lenientibus die wurden (ob Gott will)
auff diesen fall, auch folgen, vnd den Sieg bestätten, dann die besagte glimpffige
Revolutiones geben hierzu mehrere anlaitung. Daß es aber darumb allerdings
seyn müste, vnd ich eben der einen Parthey richtigen Sieg zusagen, oder auch
von einer gäntzlichen Revolta in den bekandten Welthändeln, wie etliche Pro-
gnosticanten vertrösten solte, das wer wider die Natur vnd wider Gott selbsten,
vnd hiesse, das eusserliche Glück, ohne zuthun deß Menschens, an den Himmel
geknüpfet: [Nota pag: E iii) Hab ich geschrieben, die fürwitzige Welt hab
viel particular Fragen, wer gewinnen oder verlieren, Monarch oder Sclav,
Bischoff oder Bader werden soll, da köndte ein guter Politicus die Welt besser
contentiren als ich. Dise Wort sein in einem Prognostico etwas vnvorsichtig
allegirt, vnd mit deß Prognosticanten Worten vermengt worden, also daß ein
vngewarneter Leser mir leichtlich das Widerspiel dessen zulegen möchte] Son-
dern, wie gesagt, so heisset es, thust du das, so wirst du leben, thust du es
nicht, so bist du doch Himmels halben darzu angereitzet gewest, hast es aber
auß freyen willen vnterlassen, darumb bleibt auch das überig aussen, (wann
die Revolutio bey dir noch so einen hohen Geist verursachete, dann dieser
allein thut es nicht) vnd ich bleib auch bey Ehren, dann ich von keinem
absoluto eventu oder Glückfall geschrieben.

[S. 29]

[S. 30]

Aber wehe nochmalen dem armen Vnterthanen in diesen vnd andern
Landen wo der Krieg noch fortgehet, dann es ist ein zorniges eyffersüchtiges
Jahr, es werden auch solcherley Personen ohnzweiffel ins Spiel kommen: Viel-
leicht ein neue faction der Amazonum, oder was sonsten sich vnvernünfftiger
blinder weise durch Zorn vnd Rachgier anführen lesset.

Was ich ferrners pag. E 8. auß natürlichem grund, vnd auß der Erfahren-
heit von besorgendem Auffstand erwehnt, das gehet diß 1624 Jahr mehr an,
dann die vorige Ich meyne die Conjunctiones Planetarum, diese fallen in
Augustum vnd Septembr. dieses 1624 Jahrs. Es kan aber der Effect sich wol
ins 1625 erstrecken, wie vor hundert Jahren, da seynd auch die Conjunctiones
Anno 1524 gewest, da hat man nur anfahen haitzen, zum Bad, die abzwagung
aber ist allererst 1525 gefolgt. Die Vrsach der Theurung ist jetzo auch zu
einer gleichen verlängerung geartet. Dann obwol das Traid verhoffentlich
einkommt; so wird doch der Wein, förcht ich hinden bleiben, vnd ein böse
Herbstsaat sein. So dann vnter deß der Krieg fortgehet, so wird aller Vor-
rath auff ein künfftiges Jahr auffgefressen, oder gehet in einem straiff dahin,
nach dem es Gott in seinem Zorn verhenget. Da wird dann das heulen vnd
weheklagen armer Weib vnd Kinder so groß, daß man darvor die Ablesung
Landtsfürstlicher Decreten nicht vernemen mag. Mit dem Müntzwesen ist es
ein mehr general werck, man lasse nur die Müntz wider steigen, wo sie jetzo
gefallen, vmb vortheils willen, vnd schaue hernach auff in gantz Teutschland.
Mit dem zwang zu einem verhassten Gottesdienst hat es auch seinen, doch
gemessenen bescheid. Dann ich förchte, es möchte die vorbesagte Noth so
groß werden, daß der gemeine Mann gern einen Kelch vmb ein stuck Brots
geben werde. Wollen derhalben nochmalen die Häupter vor dergleichen in-
centivis (daß solche sich nit vermehren) die Gemeinden aber vor verführischen
Anhetzern gewarnet seyn.

Den KriegsObersten vnd Befelchshabern wolte ich gern deßgleichen sagen,
sonderlich vmb den 16 Septembris, daß nicht etwa vis occulta Revolutionum,
quasi pars physiognomie, zu grossem Abfall vnd iradimentis anlaitung gebe,
die wissen aber jhren Artickelsbrief ohn mich. Man setzet vnter die Jungfrau
(allda die X 40° geschicht) Kärnthen, Crabaten, Zeug, NiderSchlesien, Preßlau,
Etschland, Erffurd, Heydelberg: Ich setze dißmals Engelland viel billicher, Nit
weniger alle dem Hauß Oest: vnterworffene Landschafften, vnd diß respectu
genesium, Dann diese applicatio gehet dahin, wie das jenige auffgenommen
werde, was da geschiehet. Gott schaffe Mittel daß wir eines Türckenkriegs
dißmals überhaben bleiben.

Will hiermit mein Prognosticum beschliessen, mit dem kurtzen Gebet deß Is. 31]
Propheten Jeremi@, HERR bekehre du vns, so werden wir bekehret: so wird
vnser Vatterland von dem langwirigen übelstandt entlediget vnd ferrner für Pesti-
lentz, Hunger, Krieg vnd Auffruhr beschützet, die Landtsfürstliche Obrigkeit

zu friedlichen heylsamen Consiliüs geläitet, die Ehr Gottes aller
Orten befürdert, das will ich männiglichen zu einem
Neuen Jahr gewünschet haben.

ENDE.

Bemerkungen zum Prognosticum für das Jahr 1604.

Zwischen der Veröffentlichung des (nicht bekannten) Prognosticums für das Jahr 1603
und des vorliegenden. von 1604 fällt die auf Verlangen Kaiser Rudolf II. erfolgte Ab-
fassung des „Judiecium de trigono igneo“, in welchem Kepler die „große Conjunetion des
Jupiter und Saturn im feurigen Zeichen des Schützen“ für den Kaiser nach ihrer meteoro-
logischen und astrologischen Bedeutung darlegt!). Durch dieses, jetzt im Archiv der Stern-
warte in Pulkowa aufbewahrte Manuskript, welches Frisch in den Werken zum ersten
Male veröffentlicht hat?), erfahren wir einiges über den Inhalt des Prognosticums von 1603,
in welchem gleichfalls jene die Astronomen und Astrologen jener Zeit lebhaft beschäftigende
Konstellation erörtert wird. Ebenso ist daselbst Bezug genommen auf das vorliegende
Prognostieum vom Jahre 1604, welches Kepler gleichzeitig mit dem Judiecium abgefaßt zu
haben scheint?).

Im ganzen scheinen die auf die Aspekte gegründeten meteorologischen Prophezeiungen
Keplers für das Jahr 1604 nicht (wie wohl in anderen Jahren) besonders glücklich gewesen
zu sein. Denn er schreibt im Prognosticum für 1605:

„Wie aber im verschienen Augusto ein grosser vnderscheid zwischen dem Wetter und
meinem Prognostico, ja allerdings das widerspil ervolgt, haben erstgemelte meine güte Günner
und Freunde still geschwiegen, vnd hingegen andere, zwar hohes verstands vnd ansehens

1) Als „trigonus igneus“, „fewriger Triangel“, werden in der Astrologie die in Zeiträumen von etwa
200 Jahren sich wiederholenden Konjunktionen der oberen Planeten Jupiter und Saturn in den drei
„feurigen Zeichen“ (Widder, Schütze, Löwe) bezeichnet. Zwischen jeder dieser drei aufeinanderfolgenden
Konjunktionen liegt, der Umlaufszeit der beiden Planeten entsprechend, ein Zeitraum von etwa 20 Jahren.
Auf die Konjunktion von 1603 im Schützen ist 1623 die im Löwen gefolgt, auf welche in den Prognostieis
von 1623 und 1624 (vergleiche das Folgende) Bezug genommen ist. Den übrigen Sternbildern des Tier-
kreises entsprechend bezeichnet die Astrologie noch je die drei Konjunktionen von Jupiter und Saturn
in Stier, Jungfrau, Steinbock als irdischen Triangel, die in den Zwillingen, der Wage und dem Wasser-
mann als den lüftigen, die endlich im Krebs, Skorpion und den Fischen als den wässerigen Triangel.
Man vergleiche hiezu die Ausführungen Keplers in der Abhandlung „De stella nova in pede serpentarii
et qui sub ejus exortum de novo iniit, trigono igneo. Pragae, anno 1606“. [Opera, vol. II, p. 611—750,
und insbesondere p. 637.| Kepler schreibt dort das Erscheinen (Aufleuchten) jenes neuen Sternes im
Fuß des Schlangenträgers im Oktober 1604 dem Beginn der neuen Periode des feurigen Triangels zu.
Siehe hiezu auch den Diskurs von der großen Konjunktion 1623, Opera, vol. VII, p. 704. Auch in dem
bier abgedruckten Prognosticum für 1624 verweist er im ersten Absatz der Betrachtungen „Von andern
wichtigen Constellationibus“ (Seite 51 [S. 26] der vorliegenden Abhandlung) auf dieses Ereignis.

2) Opera, vol. I, p. 439—450. Man vergleiche auch den hierauf bezüglichen Briefwechsel Keplers
mit Fabricius, ebenda p. 344 ff.

3) „Ingleichen und das Wetter betreffend, hab ich diese meine Meinung im prognostico vber das
1604. Jahr widerholet, und weil es noch nit gedruckht, den Paragraphen hienach gesetzt.“

(Vorrede zum Judicium, vgl. Opera, vol.I, p. 439 und 448. Man sehe auch die Anmerkung 16,
p- 658 in vol. I der Opera.)

x ss

a
1

Personen, mir ernstlich vnd mit gantzem Fleiß zugesprochen, dieses Calenderschreibens
abzustehen: weil ich sehe, das der Himmel sich einmal nıt nach meinem Calender richten
wölle: sonderlich weil die fundamenta Astronomica noch nit richtig . . .“

(Kepler meint hier die von ihm stets beklagte Unmöglichkeit, mit Hilfe der vor-
handenen Tafeln den Eintritt der Aspekte genau vorherzuberechnen) und er fährt dann fort:

„Weil aber etliche ein so grosses mitleiden mit mir gehabt, das ich im Augusto so
weit gefehlt haben solle: Will ich dahero vrsach schöpffen in dieser Vorred einen neuen
brauch einzuführen, den ich villiecht in künfftigen Jahren, da mirs Gott vergünnet, con-
tinuirn, vnd etwa auch andere Practicanten demselben nachzuvolgen vermögen möchte: näm-
lichen will ich außführlich erzehlen, wie das wetter im abgelauffenen Jahr sich allhie zu
Prag von tag zu tag erzeiget, vnd bestes verstandes andeüten, auß was himlischen oder
jrdischen vrsachen ein jede verenderung des wetters ervolgt sein möchte: verhoffend ein
solliche vbung, sonderlich wan andere Praeticanten neben mir dieselbige an die hand nemen,
vod ohne falsch oder beschönung jres vorhergegangenen Prognostici ein jeder an seinem
ort das wetter vleissig auffschreiben, vnd also wie er es gefunden, publieirn werden, solle
entlich in gemein zu trefflichem nützen gedeyen.“

In den folgenden Ausführungen ist denn auch dieser Ansatz gemacht, wobei freilich
stets die Aspekte mit ihren vermeintlichen vorausgehenden und nachfolgenden Einwir-
kungen, neben den „irdischen“ Einflüssen zur Erklärung der jeweils eingetretenen Witte-
rung herangezogen werden. Daß Kepler bald darauf die Abfassung von Kalendern ein-
gestellt, haben wir schon in der Einleitung bemerkt. Neben diesen den Anschauungen
der Zeit entsprungenen meteorologischen und astrologischen Ausführungen ist der Inhalt
der Widmung des Prognosticums mit der schlichten, sinnigen Darlegung des Wertes
mathematischer und astronomischer Forschung um so ansprechender.

Zu Seite 16 [S. 10].

Die Bemerkung bezieht sich auf die Versuche der holländischen Generalstaaten, eine
nordöstliche Durchfahrt und damit einen neuen, direkten Seeweg nach China und Indien
zu finden. Nachdem 1594 Willem Barents bis Nowaja Semlja vorgedrungen war, über-
winterten — ein bis dahin noch nicht vollbrachtes Wagestück — im Jahre 1596 auf 97
W. Barents und Jakob Hermskerk in der Polarregion bei Nowaja Seml]ja.

Zu Seite 17 (oben) |[S. 10].

Der bekannte Vorfall im peloponnesischen Krieg, bei der zweiten Flottenexpedition
der Athener nach Sizilien, welcher den Rückzug der Athener zu deren Verderben verzögerte.

Thukydides, Geschichte des peloponnesischen Krieges, VII. Buch, cap. 50. Vel.
auch Heis, Die Finsternisse des peloponnesischen Krieges, S. 11.

Zu Seite 17 (unten) und Seite 18 [S. 11].

Die Bemerkung bezieht sich auf die „Werke und Tage“ Hesiods, speziell die Stelle
(Vers 383 ff.), die von der Zeit der Aussaat und Ernte handelt, sowie auf den „Bauern-
kalender* am Schluß des Gedichtes.

Abh.d. math.-phys. Kl. XXV, 5. Abh. 3

Mit den weiteren Zitaten ist Bezug genommen auf:
Hippokrates’ Schrift „Über die Winde, Wasser und Ortslagen“ und den III. und

IV. Teil der „Aphorismen“ (Über den Einfluß der Jahreszeiten auf die Krankheiten).

Ferner auf den

Kommentar des Hipparch zu den Sternbeschreibungen des Arates und Eudoxus, der
in einer Florentiner Ausgabe von 1567 damals gebraucht wurde (später 1705 von D. Petavius
in dessen Uranologion mit latemischer Übertragung veröffentlicht).

Von Plinius’ „Historia naturalis° kommt in Betracht das 2. Buch „Von der Welt
und den Elementen“ und das 18. Buch „Von den Feldfrüchten“. Im Abschnitt 24 des
2. Buches findet sich bei Besprechung der Mondfinsternisse der oben von Kepler gegebene
Hinweis auf Nikias. Abschnitt 57 des 18. Buches handelt speziell von dem verspäteten
Eintritt der Wirkung der Gestirne.

Die astrologischen Lehren des Claudius Ptolemäus enthält vor allem die Schrift
„De judieiis astrologieis* und die dieser angefügten „Centum sententiae“ und „Inerrantium
stellarum ‚signifieationes“. Zu Keplers Zeit war neben einer von S. Gryneus besorgten
Baseler Ausgabe der Gesamtwerke des C. Ptolemäus im Originaltext (vom Jahre 1538) noch
eine lateinische Venetianer Ausgabe von 1515 in Gebrauch; weiter erwähnt Kepler m den
Rudolphinischen Tafeln eine Baseler Ausgabe von Schreckenfuchs von 1551 (die uadnuarızı
(ueydAn) oüvrafıs oder der Almagest in der lateinischen Übersetzung von @. Trapezuntius).
Die Münchener Staatsbibliothek besitzt die Baseler Ausgabe von 1541, Almagest übersetzt
von G. Trapezuntius, De judiciis astrologieis von J. Camerarius, Centum sententiae von
J. Pontanus, Significationes von N. Leonicus.

Ein ausführliches Bild der astrologischen Anschauungen jener Zeit gibt der dritte
Teil der „Novae motuum coelestium ephemerides Brandenburgicae“ des Davidus Origanus,
(Frankfurt 1609) „De effeetibus astrorum*. :

Kepler selbst anlangend sei noch besonders auf die Darlegungen im Tertius inter-
veniens (Opera, vol. I, p. 547 u. ff.) hingewiesen; speziell die Thesis 72 und Thesis 86 führen
die vorliegenden Betrachtungen weiter aus.

Zu Seite 19 [S. 13].

Unter dem „Lateinischen tractätl“ ist die dem Gründer des Gymnasiums in Rosen-
berg, Petrus Wok Ursinus, gewidmete Schrift „De fundamentis astrologiae certioribus
nova dissertatiuneula ad cosmotheoriam spectans, . . . ad philosophos seripta“ gemeint, die,
wie schon oben (8.5, Anm. 1) erwähnt, auch ein Prognosticum für 1602 enthält.

Mit der „scharffverpesserten Astronomia“ und der „im werck schwebenden Correction
der Astronomia“ (Seite 20 [S. 14]) ist Bezug genommen auf den von Kepler im Jahre 1602
aus dem Nachlaß von Tycho Brahe herausgegebenen ersten Band der „Astronomiae in-
stauratae Progymnasmata“ mit den „Tabulae Lunares“, die noch besonders beim „März“
(Seite 23 [S. 18]) des vorliegenden Erwähnung finden. Vergleiche hiezu den in den
Werken vol. II, p. 691 ff. abgedruckten Briefwechsel zwischen Kepler und dem bayerischen
Kanzler Herwart von Hohenburg „Transformatio Hypotheseos et tabularum Lunarium
Tyehonis Brahe“.

Bemerkungen zum Prognosticum für das Jahr 1624.

Das vorliegende Prognosticum findet Erwähnung in dem Briefwechsel zwischen Kepler
und dem Danziger Arzt und Mathematiker Crüger. Das Prognosticum war auf dem
Marktplatz in Graz öffentlich verbrannt worden. Kepler schreibt darüber am 28. Februar
1624 an Crüger unter Zusendung des Schriftchens?):

5 . Ad extremum addo prognosticum et Calendarium hujus anni, rogoque, ut legas
aan ut de causa dedicationis honestissima tibi constet; scito enim Ordinarios Pro-
cerum Styriae, advocato meo Mandatario, exemplaria omnia flammis exussisse publice.
Dispeream, si tu ex toto libello, vocabulis etiam omnibus in equuleum conjectis, veram
causam, ob quam haec in me congesta est ignominia, extorseris; sı etiam vel levissima
suspieiuncula illam fueris odoratus. Aperiam autem illam proximis literis. Tu interim
torquere et torque libellum.“

Crüger erwidert hierauf in einem Brief vom 15. Juli 1625:

„.. . Gratias etiam ago pro Calendario. Non equidem causam invenio Vulcano
dignam. Forte offenderunt illa verba pag. penult. Mit dem Zwang zu einem ver-
haßten Gottes dienst. Aliam te mihi literis proximis aperturum dieis. Bam igitur
exspecto . . .“

Darauf teilt dann Kepler, der den Brief Crügers vom 15. Juli am 7. September
erhalten, die recht harmlose, aber für die kleinliche Rechthaberei jener Zeit charakteristische
Ursache dieses Autodafes mit:

„At hie per meam absentiam spargebatur (Kepler war im Juli 1620 nach Stuttgart ge-
reist, um in den gegen seine Mutter geführten Prozeß einzugreifen und kehrte erst Ende 1621
wieder nach Linz zurück) me propter temeritatem Nagelianae similem iram meruisse Caesaris,
eumque effugerim (paueissimis enim causam abitus mei credideram) magnam a Caesare
summam constitutam in caput meum, quin etiam flammis tradita exemplaria Calendarii
omnia, quod tune fieri non potuit, cum nulla scripserim, post factum est superiori
Decembri in Styria, nullum ob prognosticum, sed quia de praecellentia contendunt
provinciae, quarum in titulo fit mentio, cum ego Supr-Anisanam cui servio,
praeposuissem. Hic privati aliqui, antequam res ad corpus Ordinum delata, praejudicium
hoe insigni et solenni actu abolendum statuerunt. At corpus ipsum Ordinum pro dedicatione
Mysterii trecentos mihi florenos donarunt. Hanc tu causam cladıs chartarum, per se paulo
post periturarum olfacere non potuisti ... .*

Die Stelle bestätigt zugleich die in der Einleitung (S. 8) aus den Rechnungsnach-
weisen abgeleitete Behauptung, daß Kepler in den Jahren 1621 und 1622 keine Kalender
verfaßt hat. Es geht dies andererseits (wenigstens für das Jahr 1621) auch hervor aus
einer Stelle in dem „Discurs von der großen Conjunction des Saturn und Jupiter“ von 1623?),
wo es mit Bezug auf eben jenen im Brief an Crüger erwähnten Vorfall heißt:

„Ja es ist mir auch Anno 1620. diser kurtzweilige Schimpff widerfahren, daß ich
(damals ausser Lands) ein Prognosticum auff das 1621. Jahr geschrieben vnd in Druck
geben haben muß, so ich doch selber gantz und gar vergessen, daß es geschehen, vnd
schwur einen Eyd, es were nicht war, wann sich nicht ehrliche Leut gefunden hetten,
die da fürgeben, sie haben es mit Augen gesehen vnd gelesen.

1) Opera, vol. VIII, 2; p. 886—887. Epistolae, ed. Hanschius, p. 472, 478, 461.
2) Opera, vol. VII, p. 698.

Weil es dann nun (anlangend der Leute vrtheil) gleich gilt, ich schweige oder schreibe,
weisses oder schwartzes, als hab ich mich demnach gar nicht nach so vngleichen Vr-
theilungen zu reguliren, sondern wie ichs selber bey mir befinde, also will ichs in Gottes
Namen fürnehmen, vnd mein in der Natur vnd Vernunfft gegründtes Judicium über diß
eingehende so vielbeschreitete 1623. Jahr, Schrifftlich an Tag geben. Darmit hoffe ich
zu für kommen, daß niemand mir nichts anders, als von mir prognostieirt, andichten
können werde.“

Zu Seite 36 und 39 [S.7 u. 8. 11].

Kepler bezieht sich in der Einleitung des Prognosticums und insbesondere in der
längeren Ausführung des Abschnittes „Früling“ auf sein Kalendarium vom Jahre 1599').
Der dort in der Einleitung „Practica auff die Bedeuttungen der siben Planeten vnd Irer
Aspecten“ niedergelegte Gedankengang weist große Ähnlichkeit mit den hier gegebenen
weiteren Ausführungen auf. Über die Anschauung einer „Erdseele“, die sich immer wieder
bei Kepler findet, vergleiche man einen Aufsatz von R. Pixis „Kepler als Geograph‘ in
den von S$. Günther herausgegebenen „Münchener Geographischen Studien“ ?).

Zum Abschnitt über die Finsternisse (Seite 47) [S. 21].

Die Beschreibung der Finsternisse gründet sich in diesem Prognosticum auf die neuen
Rudolphinischen Tafeln, die Kepler damals druckfertig vollendet hatte. Die Drucklegung
selbst besorgte Kepler bekanntlich erst 1626--27 in Ulm. Die Bezugnahme auf den
„Hipparchus“ (Seite 48 [S. 22]) zeigt, daß Kepler damals (Ende 1623) noch die Absicht
hegte, dieses Werk, das er seit Inangriffnahme der Rudolphinischen Tafeln geplant und
an dem er jahrelang gearbeitet, zu veröffentlichen. Aber schon kurz darauf schreibt er in
dem vorhin erwähnten Brief an Crüger Ende 1624°):

„Hune libellum statui partem facere Hipparchi ante 20 annos promissi: at quia sunt
absolutae Rudolphinae nunc aliter videtur, scilicet Hipparchum hune non seorsim edendum,
sed partem constituendam libri, qui respondeat 77 ueyaAn ovrrafsı Ptolemaei; quod opus
post tabulas edetur, si Deus vitam et vires produxerit.“ 2

Dies letztere Werk kam nicht mehr zustande. Die Fragmente zum Hipparch, die
jetzt unter den Manuskripten auf der Sternwarte zu Pulkowa aufbewahrt sind, hat Frisch
im dritten Band der Werke*) veröffentlicht.

Zum Abschnitt „Von anderen wichtigen Constellationibus“ (S. 51) [S. 26].

Im dritten Teil des Prognosticums bezieht sich Kepler vor allem auf die „große Con-
junetion von Saturn und Jupiter im feurigen Zeichen des Löwen“, die er im „Discurs“
von 1623 ausführlich behandelt. „Also ist zwar diese große Conjunction fürnemb, sie
helt auch ihr Centrum Anno 1623 im Julio, sie theilet sich aber in die nechst vor vnd

1) Opera, vol. I, p. 401—409. 2) V]J. Stück, München 1899.
3) Opera, vol. III, p. 518. — Epistolae, ed. Hanschius, p. 453.
*) Opera, vol. III, p. 509—549.

nachgehende Jahr auß, vnd mag also Himmels halben das 1623 so allein, dem 1622
und 1624. nicht vorgezogen werden!).*

Zu Seite 53 und 54 [8.29 und 30].

Die beiden Zitate BE 1 und Eiiij beziehen sich auf zwei Stellen im „Diskurs von der
großen Conjunction 1623*, die sich auf Seite Ci und Ciiij (der Nürnberger Ausgabe des
Diskurses) befinden. Vergleiche Opera, vol. VII, Seite 704—705 und 708. Die mit E8
bezeichnete Stelle steht ebendort auf Seite D und in den Werken vol. VII auf Seite 709—710.

Bezüglich der Seite 54 [S. 30] erwähnten Bauernaufstände handelt es sich um fol-
gende Daten:

Juni 1524: Beginn des Bauernkrieges in Schwaben. Februar 1525: Veröffentlichung
der 12 Artikel, welcher die weitere Ausbreitung des Krieges folgte. Unterdrückung der
Aufstände um die Mitte des Jahres 1525. —

Die Bauernaufstände in Österreich unter und ober der Enns, eine Folge der gewalt-
samen Durchführung der Gegenreformation, führten im Mai 1625 zur Belagerung von Linz
und zu einem erbitterten Kampf der Bauern gegen die Truppen des Herzogs Maximilian
von Bayern (Tilly), dem das Land verpfändet war. —

Auf die Bauernaufstände von 1595 in den Steyerischen Landen hatte Kepler in
seinem (nicht erhaltenen) ersten Prognosticum für das Jahr 1595 hingewiesen. Gerade
das Eintreffen dieser Prophezeiung — zusammen mit der richtigen Vorhersage des Fort-
schrittes der Türken in Ungarn — hatte damals Keplers Ruhm begründet. Dabei konnte
sich. Kepler in diesen Voraussagen weit mehr auf die politische Konstellation stützen als
auf die „Aspecte“, die für ihn nur die Bedeutung eines „Anreizes* bei gegebener Gelegen-
heit, einer „Stimulation der Gestirne* hatten. Diese Auffassung, die im vorliegenden
Kalender bei den Erörterungen zum Frühling besonders betont ist, findet sich mehrfach
in den astrologischen Schriften Keplers. So vergleiche man im besonderen die Thesis 68
und die folgenden in der Abhandlung „De Fundamentis Astrologiae certioribus‘?). Auch
die Einleitung des hier veröffentlichten Prognosticums vom Jahr 1604 handelt davon
(Seite 19 oben [S. 12]) und ebenso das IV. Kapitel („Vom Kriegswesen vnd zuestand vnder-
schiedlicher Landschafften*) des Prognosticums von 1605°).

l) Opera, vol. VII, p. 704. 2) Opera, vol. I, p. 435, 436. 3) Opera, vol. I, p. 471, 472.

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Abhandlungen

der Königlich Bayerischen Akademie der Wissenschaften
Mathematisch -physikalische Klasse
XXV. Band, 6. Abhandlung

Monographie

der

fossilen Flora der Pithecanthropus-Schichten

von

Julius Schuster

Mit 27 Tafeln

Vorgelegt am 4. März 1911

München 1911

Verlag der Königlich Bayerischen Akademie der Wissenschaften
in Kommission des G. Franz’schen Verlags (J. Roth)

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„Dich im Unendlichen zu finden,
Mußt unterscheiden und dann verbinden.“

Einleitung.

Goethes Worte, die dieser Arbeit als Motto vorangesetzt sind, gelten für
jede Systematik: Systematiker sein heißt ja nichts anderes als an dem von
der Natur gegebenen Material vorhandene Zusammenhänge finden. Die
vorliegende Untersuchung einer tropischen Diluvialfllora — die erste dieser Art
— wurde daher vornehmlich zur Erzielung allgemeiner Resultate ausgeführt
und ich hoffe zu zeigen, daß sich dieser Versuch gelohnt hat.

Das gesamte Beweismaterial, d. h. die fossile Flora, ist in der Weise dar-
gestellt, daß immer das entsprechende rezente Objekt neben dem fossilen ab-
gebildet ist; das Urteil über die Übereinstimmung zwischen beiden überlasse
ich getrost dem Leser. Nur möchte ich bemerken, daß aus den Bildern, die
von der bekannten Illustratorin am Botanischen Museum zu Berlin, Gertrud
Bartusch, unter meiner Leitung hergestellt worden sind, durchaus die Natur
und nicht etwa der Autor spricht. Von einer photographischen Wiedergabe
mußte abgesehen werden, da sie den feineren Verlauf der Nerven nicht deut-
lich genug wiedergegeben hätte. Ferner wurde Wert darauf gelegt, daß jedes
Blatt genau gezeichnet wurde, wie es im Stein vorliegt, da hierdurch allein
der wahre Charakter des Blattes deutlich wird. Die vielfach angewandten
Umrißzeichnungen genügen bei fossilen Blättern nicht, da sie ganz falsche
Projektionen ergeben, wenn sie nicht entsprechend rekonstruiert werden; eine
solche Rekonstruktion würde jedoch das Original nicht mehr ersetzen und den
Zweck solcher Abbildungen illusorisch machen.

Die Bearbeitung der fossilen Flora erfolgte hauptsächlich im Botanischen
Museum zu Dahlem bei Berlin, wurde im Reichsherbarium zu Leiden ergänzt
und in München abgeschlossen. Für die Überlassung des einschlägigen Materials
spreche ich auch an dieser Stelle Frau Selenka, sowie den Herren A. Rothpletz,
A. Engler und J. W. C. Goethart den ergebensten Dank aus, den ich bei dieser
Gelegenheit auch den Herren Blanckenhorn, Carthaus, Dozy, Elbert, Hallier
und Martin abstatte.

Das gesamte Material wird im Paläontologischen Museum zu München
aufbewahrt.

Ik
Die Ablagerung und das Material.

Der durch die Ausgrabung des Pithecanthropus so berühmt gewordene
Ort Trinil ist ein kleiner Weiler („duku“ oder Zehnschaft) in dem Verwal-
tungsdistrikt Ngawi der Residentschaft Madiun in Mitteljava und liegt, wie
aus dem Kärtchen (Tafel XXVII, Figur 1) ersichtlich ist, nahe dem Nordrande der
großen Ebene von Madiun, welche von dem Solo in südwestlicher Richtung
durchströmt wird und sich in ihrer Mitte, bei der Stadt Madiun, 65 m über
den Meeresspiegel erhebt.

Auf die Pflanzenfossilien wurde die Aufmerksamkeit gelenkt, als die
Arbeiter bei den systematischen Ausgrabungen der Selenka-Expedition in einem
blaugrauen vulkanischen Tuff mit Einlagerungen von Ton auf dünne, meist
rasch auskeilende Schichten stießen, die außerordentlich reich an Blattab-
drücken waren, so daß mit Recht von einer Hauptblätterschicht gesprochen
werden kann, einem einzigen großen Herbarium vergleichbar, das die Vegetation
jener vergangenen Zeit zu erkennen gibt. In den tiefer liegenden Schichten
war das Florenmaterial teils nur spärlich teils sehr schlecht erhalten, doch
verrieten die bestimmbaren Pflanzenreste den gleichen Charakter.

Die ganze Schichtenfolge (Tafel XXVII, Figur 2) von Trinil, die kaum 25 m
Mächtigkeit erreicht, besteht aus vulkanischem Material und wird von sehr jungen
marinen Schichten unterlagert, die sich hauptsächlich aus Mergeln und Kalken
zusammensetzen. Von oben nach unten liegen über diesen folgende Schichten:

Schicht Beschaffenheit

1 Rotbraune Asche und Lapilli, Opalholz.
2 Tonige Asche mit vielen Kalkkonkretionen.

Gelbgraue Asche mit schmalen auskeilenden Tonbänken und Kalkkonkretionen.

Braune, ziemlich lockere, hier und da durch Eisenoxyd und Kalkkonkretionen

| verfestigte Asche („Laharsandstein“), enthält im südlichen Teil des

Profiles eine auskeilende Schicht aus toniger Asche mit vielen Süß-
wassermollusken.

B) Rotbraune Lapilli mit Knochen.

Schicht | Beschaffenheit

6 | Blaugraue Asche mit auskeilenden Bänken und Toneinlagerungen ; Blattreste
bilden schmale Schichten in dieser Schicht („Hauptblätterschicht*), ver-
einzelte Kiesel- und Braunkohlenhölzer, sehr viel Schwefelkies.

7 | Blaugraue Lapill.
S | Sehr harte Tuffe und Lapilli, Detritus und Holzkohlen.
9 Lapilli, teilweise feinkörnig und geschichtet („Hauptknochenschicht“), 0,40

bis Im mächtig, Schicht des Pithecanthropus, zahlreiche Knochen,
sehr viel Unionen und Paludinen, Detritus, Kiesel- und Braunkohlen-
hölzer, orangenartige Frucht.

10 Tonbänke mit Kopal.

11 ı Konglomerat, spärliche Knochenreste | a
Im SnlRr : mehrere Meter mächtie.

12 \ Konglomerattuff mit Bimssteinen )

Die Pflanzen sind alle aus Grube I (Profil A des Planes auf Tafel XXVII,
Figur1) und zwar die Blattabdrücke aus der blaugrauen Tuffschicht 6 oder Haupt-
blätterschicht. Teils gibt es hier ganze, sehr dünne, rasch auskeilende Schichten,
welche aus Pflanzenmaterial bestehen, teils findet man die Pflanzen in den Ton-
einlagerungen, meist jedoch in dem Tuff. Dieses Gesteinsmaterial (Tafel XXV,
Figur 6) ist als Augit-Andesittuff mit hauptsächlich grüner und brauner Horn-
blende, Orthoklas und Lapilli zu bezeichnen; Quarzkörnchen konnte ich darin
nicht finden. Wenn trotzdem verhältnismäßig viele Kieselhölzer gefunden wurden;
so dürfte hier der Ursprung der Kieselsäure in der vulkanischen Asche zu suchen
sein, die ja eine beträchtliche Menge von Kieselsäure enthält. Wo das Aschen-
material spärlicher ist, sind die Hölzer viel weniger verändert und durch die
Zersetzung des Markasits in schwefelige bzw. Schwefelsäure in Braunkohle ver-
wandelt und zwischen diesen Arten der Verkieselung und Verkohlung gibt es
alle erdenklichen Übergänge und Kombinationen, so daß hier der Grad der Fossi-
lisation gewiß keinen Anhaltspunkt für das Alter der organischen Reste darstellt.

Auch fossile Holzkohlen wurden in der harten Ton- und Aschenschicht 8
sowie in der Hauptblätterschicht gesammelt. Diese Holzkohlenreste sind hier
deshalb zu erwähnen, weil seinerzeit in der Tagespresse die Vermutung aus-
gesprochen wurde, diese könnten von einem gleichzeitig mit Pithecanthropus
lebenden Urmenschen herrühren, was zum Teil in die Lehrbücher, z. B. das
von Kayser !), übergegangen ist. Zur Untersuchung erhielt ich fünf Holzkohlen-

1) Lehrbuch der geologischen Formationskunde 1908, S. 687, Anm. 2.

stücke (Tafel XXVI, Figur 6). Sie gehören alle ein und derselben Holzart an,
nämlich der Lauracee Tetranthera alnoides, deren kleine erlenartige Blätter
aus der Hauptblätterschicht mehrfach vorliegen. Nach meiner Meinung haben
jedoch diese Holzkohlenstücke, die offenbar langsam verbrannten oder ver-
glommen, da sie sämtlich noch die Markkrone (Tafel XXVI, Figur 10 und 11)
im Innern enthalten, ohne daß die Zellen derselben zerdrückt sind, ähnlich wie
dies bei dem Holz der Kohlenmeiler der Fall ist, wenig entscheidenden Wert
für die Frage, ob sie etwa dem Pithecanthropus oder einem hypothetischen
Urmenschen als Feuer dienten. Denn sie können ebensogut Teile eines in der
heißen Asche oder glühenden Lava verkohlten Astes sein als einer mensch-
lichen Feuerstelle. Sie stellen große, knollenartige, zylindrisch bis knochen-
artig aussehende Stücke dar, die an ihren Kanten und Flächen einerseits den
radialen Verlauf der Holzfasern und anderseits die Spuren eines Transportes
zeigen, indem sie deutlich abgerollt sind. Nur soviel ist mir sicher, daß die
fraglichen Holzkohlen nicht durch Blitzschlag entstanden sind. Denn einmal
wären in diesem Falle nicht alle Zellen so regelmäßig erhalten und dann sind
derartige fossile Holzkohlen, wie sie mir aus dem Öbermiozän und Diluvium
vorliegen, niemals so groß und bilden verkohlte, sich blattartig ablösende
Längsabsplitterungen des sekundären Holzkörpers; auch handelt es sich bei
der Holzart der Triniler Holzkohlen nicht um einen hohen Baum, sondern um
ein mehr strauchartiges Vorkommen. Daß die Kohlenstücke im Gegensatze
zu den Knochen und gewöhnlichen Hölzern, die in Trinil gefunden wurden,
abgerollt sind, ist leicht verständlich, da sich Holzkohlen durch mechanische
Berührung sehr leicht an den Kanten abrunden und gegenseitig abplatten.
Die fossile Flora von Trinil hat schon von zwei Seiten eine, wenn auch
nicht sehr eingehende, Bearbeitung gefunden. Einmal von seiten des Geologen
Elbert'), der allerdings fast nur Gattungsbestimmungen lieferte und zwei Gewächs-
zonen unterscheiden zu können glaubte: eine angeblich der gemäßigten Region
entsprechende untere Pflanzenschicht, in welcher der Pithecanthropus gefunden
wurde, bestehend aus verschiedenen Ficus-Arten, Proteaceen, Dipterocarpeen,
Dillenia, Michelia, Magnolia, Eugenia jambolana (diese ziemlich häufig) und
Eugenia decipiens, ferner eine der kühlen Region äquivalente obere Gewächs-
zone, die durch das auffallende Überwiegen von Quercus und Castanea, ferner
Laurus und Litsea, Dysoxylon, Engelhardtia, Cornus und Benthamia, sowie Eri-
caceen und Myrtaceen charakterisiert wird. Elbert unterscheidet nach den
beiden Gewächszonen zwei verschiedene Stufen, indem er die untere Pflanzen-

!) Über das Alter der Kendeng-Schichten mit Pithecanthropus erectus Dub. Neue Jahrb. f. Min. usw.,
XXV, Beilage-Band, 1908, 8. 648.

schicht mit Pithecanthropus zu dem von ihm als untere Kendeng-Schichten
bezeichneten und zum Altdiluvium gerechneten Komplexe stellt, während er
die obere Pflanzenschicht zu seinen mittleren Kendeng-Schichten rechnet und
gleichfalls dem Altdiluvium zuweist.

Eine weitere Begutachtung der pflanzlichen Fossilien der Selenka-Expe-
dition erfolgte durch Valeton !), Vorstand des Herbariums in Buitenzorg. Dieser
vergleicht von den Blattabdrücken — ein der Gattung Schima ähnlicher Frucht-
rest, den Valeton erwähnt, lag mir nicht vor — einige mit den Blättern von
Derris elliptica, ferner mit solchen von Ficus-Arten, namentlich Ficus retusa
und Ficus infectoria, sowie Mallotus moluccanus, ohne damit über die Meeres-
höhe und die klimatischen Verhältnisse, unter denen diese Pflanzen gelebt
haben, etwas Bestimmtes auszusagen. Über die zahlreichen als Detritus bei
Trinil vorhandenen Pflanzenreste konnte Valeton nur wenig Aufklärung schaffen.

Mir selbst lag zur Untersuchung ein reichhaltigeres Material vor als
Elbert und Valeton. Außer dem gesamten Pflanzenmaterial, das durch die
mit Unterstützung der akademischen Jubiläumsstiftung der Stadt Berlin aus-
geführte Selenka-Expedition 1906/07 zusammengebracht worden war, standen
mir auch die Aufsammlungen der Selenka-Expedition 1908 zur Verfügung, im
ganzen vier große Kisten, so daß eine monographische Bearbeitung des ge-
samten Materials als lohnende Aufgabe erschien.

Wenn nun auch meine Untersuchungen zu anderen Ergebnissen führten
als die meiner beiden Vorarbeiter, so zeigt sich doch, daß ihre Beobachtungen
einen richtigen Kern hatten. Die vier von Valeton identifizierten Arten sind
vollkommen richtig bestimmt, aber zu klimatischen Schlüssen läßt sich ein
so spärliches Material nicht verwenden, um so weniger, als diese vier Arten
von dem Tiefland bis 1500 m emporsteigen, also nicht anzeigen, ob die mit
ihnen vergesellschafteten Pflanzen in der bis 650 m herrschenden Tropenzone
vorkamen oder der darüber beginnenden gemäßigten Region. Elemente der
letzteren hat Elbert bei den freilich nur annäherungsweise bestimmten Gattungen
richtig erkannt, er glaubte aber noch eine weitere der kühlen Region ent-
sprechende Zone unterscheiden zu können, während es sich in Wirklichkeit um
eine einheitliche Flora handelt, wie auch die Ablagerung eine einheitliche ist.

Wenige Worte seien noch den bei der Bestimmung der fossilen Pflanzen-
arten befolgten Prinzipien gewidmet. Weitaus die überwiegende Mehrzahl der
Bestimmungen gründet sich auf Blattabdrücke, deren Erhaltungszustand indes ın
Anbetracht der Tatsache, daß das einschließende Material ein vulkanischer Tuff

!) Abgedruckt bei Carthaus in „Die Pithecanthropus-Schichten auf Java“, herausgegeb. v. M. Lenore
Selenka und Prof. Max Blanckenhorn, Leipzig 1911.

ist, als ein sehr guter zu bezeichnen ist, so daß die feinsten Nervenverhält-
nisse studiert werden konnten. Die Richtigkeit der Blätterbestimmungen fanden
mehrfach in den gefundenen Fruchtresten und fossilen Hölzern ihre Bestätigung
und unter den im nachfolgenden mitgeteilten Bestimmungen halte ich die von
51 Arten für vollständig gesichert. Diese sichere Bestimmung war jedoch
nur durch das zahlreiche und im allgemeinen gut erhaltene Material ermög-
licht, da an den Blattabdrücken die feineren Nervenauszweigungen und an den
Hölzern selbst die Perforation der Gefäße zu erkennen waren.

Man hat die „Blätterpaläontologie“ teilweise als eine müßige Spielerei
hinstellen wollen, was dann auch vielfach verallgemeinert wurde, eine Verall-
gemeinerung, gegen die aufs schärfste protestiert werden muß. Mit Recht nennt
L. v. Buch die Nerven der Blätter die Hieroglyphen, an denen die Blätter
wieder erkannt werden können, und wenn auch der Paläontologe weiß, daß sich
die Anordnung der Leitungsbahnen unter der Einwirkung äußerer Faktoren
verändern kann, also nichts Konstantes ist, so bedient er sich doch bei seinen
Bestimmungen schon lange eines Gesetzes, das bisher von seiten der allgemeinen
Botaniker so wenig Beachtung fand, daß es kürzlich!) geradezu als ein neues
Ergebnis aufgestellt wurde. Dieses Gesetz lautet, daß die Dichte des gesamten
Nervennetzes innerhalb der ganzen Entwicklung einer Pflanzenart einen für
diese konstanten Wert hat. Die Nervendichte ist also durch Vererbung fest-
gelegt. Ich habe an anderer Stelle?) folgende, wie mir scheint, exakte Defini-
tion der Art gegeben: „Der Begriff der naturhistorischen Art ist der (relative)
Inbegriff des gesetzmäßigen Verhaltens von Individuen in Bezug auf die äußeren
Umstände innerhalb der den bisherigen Experimenten entsprechenden Zeit.“
Diesem gesetzmäßigen Verhalten entspricht auch die Dichte des Nervennetzes
und diese bietet somit die Möglichkeit einer Artbestimmung von Blattresten,
während Form, Konsistenz, Rand, Stiel des Blattes usw. von geringerer Wichtig-
keit sind. Es ist daher notwendig, bei den lebenden Pflanzen, die für die
fossile Erhaltung in Betracht kommen — und das sind primo loco die Holz-
gewächse — die Nervendichte von Grund aus zu studieren und von hier aus
Analogieschlüsse auf die tertiären und prätertiären Blätter zu ziehen. Wird
dieses Prinzip exakt durchgeführt, so müssen zwar manche Blätter als unbe-
stimmbar zur Seite gelegt werden, aber man wird endlich auch in der Be-
stimmung fossiler Blattreste zu gesicherteren und einwandfreieren Resultaten
gelangen als es bisher leider vielfach der Fall war.

!) Walter Schuster, Die Blattaderung des Dicotylenblattes und ihre Abhängigkeit von äußeren
Einflüssen. Ber. Deutsch. Bot. Ges. 26, 1908, S. 194—237.
?) Arb. aus der Kaiserl. Biolog. Anst. f. Land- u. Forstwirtsch., Band VIII, Heft 2.

Es ist sogar möglich, daß man auf diese Art mit der Zeit phylogenetische
Reihen wird aufstellen können, denn es leuchtet ein, daß man, wenn die Nerven-
dichte etwas für die Art Konstantes ist, die phylogenetischen Vorfahren der
betreffenden Art an der Beschaffenheit ihrer Nervendichte erkennen kann. So
wird die Entwicklung der feinsten Nervatur der Blätter auch phylogenetisch
verständlich. Walter Schuster hat die These aufgestellt, daß die Anordnung
der feinsten Nerven nach dem Prinzip der Bildung von Flächen kleinsten
Umfanges erfolge. Das ist eine Idee, kein Gesetz. Wäre dieses Gesetz zu-
treffend, so müßte einmal der Ansatz der Tertiärnerven stets senkrecht oder
im stumpfen Winkel zu den Sekundärnerven erfolgen; das ist indes z. B. bei
den Farnen, unter denen ja viele Polypodiaceen Netzaderungen der Blattspreiten
aufweisen, nicht der Fall: hier sind die Winkel, wie ich mich an zahlreichem,
wahllos herausgegriffenem Material überzeugt habe, stets spitz. Ferner müßten,
wenn im Blatt durch weitere Nervenverbindungen Anastomosen auftreten, regel-
mäßige Polygone zustande kommen, Fünfecke, die als Flächen kleinsten Um-
fanges zu bezeichnen wären. Nun kommen bei der Entstehung der Netznervatur
allerdings polygonoide Bildungen zustande, aber diese Polygonoide sind viel zu
wenig determiniert, als daß man sie mit mathematischem Recht als Flächen
kleinsten Umfanges bezeichnen dürfte Daß dies nicht angängig ist, lehren
uns wieder die Polypodiaceen mit Netznervatur, die uns induktiv einen Ein-
blick in die phylogentische Entstehung der Netznervatur gewähren. Wir sehen
hier in zahlreichen Fällen (z. B. bei Doryopteris), daß die Nerven ursprüng-
lich dichotom sind, jedoch durch seitliche Berührung ursprünglich getrennter
Adern Anastomosen bilden, wodurch dann Maschenbildung entsteht. Auch die
sog. schlingförmige Nervation, die wir z. B. bei Polypodium lycopodioides
treffen, entsteht, wie sich hier besonders deutlich zeigen läßt, durch seitliche
Berührung von ursprünglich getrennten dichotomen Nerven. Schon diese Tat-
sache, die uns zeigt, daß die Netznervatur noch jetzt bei vielen Polypodiaceen
durch seitliche Berührung aus der Gabelnervatur hervorgeht, beweist, daß das
oben besprochene Gesetz nicht begründet ist. Ja nicht einmal für die Entstehung
der Dichotomieen läßt sich ein Gesetz auffinden; auch hier sind die Winkel und
Nervenlängen zu wenig determiniert, um daraus ein Gesetz ablesen zu können.
Eine mechanische Erklärung dieser Verhältnisse ist daher vorerst nicht möglich.

Ich lasse nun die systematische Aufzählung der von mir in den Trinil-
Schichten festgestellten Pflanzen folgen }).

1) Vergl. auch meine vorläufige Mitteilung in den Sitzungsber. der K. Bayer. Akademie, math.-
phys. Kl. 1909, 17. Abh. sowie meine Ausführungen bei Selenka-Blanckenhorn, Die Pithecanthropus-
Schichten auf Java, Leipzig 1911.

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 6. Abh. 2

1.
Die fossilen Pflanzen der Pithecanthropus-Schichten.

Fungi.
Hyphomycetes.

1. cf. Hyphomycetes spec.
Tafel XXIV, Figur 1—2.

Reste von Pilzmyzelien sind in allen fossilen Hölzern der Trinil-Schichten überaus
selten. Nur in einigen Gefäßen eines in Holzopal umgewandelten Stammstückes von
Cassia alata (siehe diese) fanden sich wohlerhaltene Hyphen eines Pilzes, der indes aus-
schließlich in den Gefäßen wuchert, ohne in die Markstrahlen oder den Holzkörper einzu-
dringen. Da auch die Wände der Gefäße keine Spur von enzymatischer Auflösung zeigen,
handelt es sich um ein parasitisches Vorkommen.

So sicher diese Lebensweise des Pilzes ist, sowenig läßt sich eine nähere Bestimmung
vornehmen, da Fortpflanzungsorgane nicht erhalten sind. An den dunkelbraunen unge-
gliederten Hyphen sind zahlreiche an die sog. Schnallenzellen der Basidiomyzeten erinnernde
Hervorwölbungen sichtbar, allein bei Anwendung starker Vergrößerungen stellen sich diese
lediglich als Anschwellungen der Myzelfäden heraus. Es handelt sich hier um eine Art
Gemmenbildung, die teilweise zu Fusionen der benachbarten Stränge führt, wie sie Felix!)
bei den als Haplographites beschriebenen und zu den Hyphomyzeten gestellten Formen
beobachtet hat.

Der Pilz dürfte seinem ganzen Verhalten nach am ehesten zu den Hyphomyzeten
gebracht werden, mit Sicherheit läßt sich jedoch die Familienzugehörigkeit nicht behaupten.

Dieotyledones.

Fagaceae.

2. Castanopsis Curtisü King.
Tafel I, Figur 1—8; Tafel XXVI, Figur 1—5; vgl. auch Tafel XXI, Figur 1—2.

Zu den relativ am häufigsten vorkommenden Fossilien gehören die Abdrücke von
lederartigen, schwach dorsiventralen, länglich-lanzettlichen, ganzrandigen Blättern mit
kurzer Träufelspitze. Charakteristisch für diese Blätter ist einmal der kurze, verdickte
und etwas gedrehte Blattstiel, ferner die stark hervortretenden Nerven mit den außer-
ordentlich breiten Zwischenräumen an ihrer Abzweigungsstelle vom Mittelnerv und der
stark bogigen Annäherung in ihrem weiteren Verlauf; gegen den Rand des Blattes hin
steigen die Nerven unter leichter Knickung fast senkrecht empor, ohne sich indes zu be-
rühren. An dieser marginalen Knickung der Nerven zweiter Ordnung, ferner der Breite

!) Felix, Studien über fossile Pilze. Zeitschr. Deutsch. Geol. Ges. 1894, S.275 und Tafel XIX, Fig. 5b.

des basalen Interstitiums sowie der starken Prominenz waren auch Fragmente ohne Blatt-
stiel sicher zu bestimmen. Die Blätter haben eine oberflächliche Ähnlichkeit mit Cornaceen
wie Mastixia trichotoma Bl., die indes viel steilere Nerven ohne Knickung, stärkere Quer-
anastomosen und erheblich längere Blattstiele besitzt.

Aur Java kommen jetzt drei Castanopsis-Arten vor: ©. argentea DC. (Castanea argentea
Bl.), ©. javanica DC. und ©. Tunggurut Bl. Mit diesen stimmen jedoch die fossilen Blätter
von Trinil weniger überein, dagegen decken sie sich, namentlich auch hinsichtlich der
Größenverhältnisse vollständig mit Castanopsis Curtisii King, von der auch Kingsche
Originalexemplare untersucht werden konnten. Die Pflanze ist ein Baum vom Habitus
der Eichen und wurde von Curtis in Penang im malaiischen Archipel in einer Höhe von
300 m entdeckt. Am nächsten verwandt ist Castanopsis nephelioides King, die aber zahl-
reichere Seitennerven besitzt.

Die Bestimmung gewinnt an Interesse durch den Fund einiger verkohlter Frucht-
stände, die nach ihrer äußeren Beschaffenheit recht vieldeutig erschienen (Tafel XXVI,
Figur 1) und unter anderem an die Früchte gewisser Apocyneen wie Rauwolfia sumatrana
erinnerten. Schnitte, die durch Anwendung von chlorsaurem Kali und Salpetersäure auf-
gehellt wurden, zeigten Reste eines mehrfächerigen Fruchtknotens, an dem sich. deutlich
Nucellargewebe und äußeres Integument erkennen ließ. Die dabei zutage tretenden Details
machten es sicher, daß es sich um den Fruchtstand von @uereus oder Castanopsis handelt,
auch Fragmente von kleinen anhaftenden Fetzen der Cupula konnten mikroskopisch nach-
gewiesen werden. Die Übereinstimmung mit Castanopsis Curtisii ist vollkommen, im ein-
zelnen treffen auch hier die Verhältnisse zu, die für die Samenanlage von Quercus Roburt)
festgestellt worden sind: besonders bemerkenswert ist die scheinbare Verwachsung der
äußeren Integuments, das sich so dicht an das innere legt, daß beide Integumente, ob-
wohl durch eine Fuge getrennt, wie miteinander verwachsen erscheinen. Die Erhaltung
dieser Fruchtknoten ist durch die große Widerstandsfähigkeit bedingt, welche diesen
Gebilden durch die Ausbildung von Steinzelleninseln in der Karpellwand zukommt (siehe
Tafel XXVI, Figur 5 sowie die Figuren 2—4).

Die fossilen Blätter von Castanopsis Curtisii erinnerten sofort an Quercus castaneoides
Goepp.”) aus der gelblich-braunen, harten Mergelschicht bei Pesawahan. Das Original-
exemplar @oepperts, das ich in Leiden einsah, entspricht vollkommen der von Goeppert
Tafel VO, Figur 56 mitgeteilten Abbildung. Es handelt sich um ein nicht ganz voll-
ständig erhaltenes Blattfragment, das @oeppert mit bestimmten Quercus-Arten verglich,
speziell der rezenten Quercus lineata Bl.; diese hat jedoch, wie sich freilich nur mit der
Lupe feststellen läßt, schwach gezähnelte Blätter, auch ‚fehlt die Knickung der Nerven,
deren Interstitien hier gleichmäßiger und an der Basis enger sind. Die genauere Unter-
suchung des Originales zu Leiden ergab, daß ein ganzrandiges Blatt vorliegt. Schon
Goeppert verschloß sich nicht der Ansicht, daß auch bei den auf Java einheimischen
Castanea-Arten eine verwandte Nervenanordnung vorkommt und Ettingshausen®) stellte

) R. v. Klebelsberg, Über die Samenanlage von Quercus Robur L. und intraseminale Gefäße.
Österr. Bot. Zeitschr. 1910, Nr. 9 und 10.

2) Goeppert, Die Tertiärflora auf der Insel Java. Elberfeld 1857, $. 42.

*) v. Ettingshausen, Beitrag zur Kenntnis der Tertiärflora der Insel Java. Sitzb. K. Akad. d.
Wissensch. Wien, I, 1883 (37. Band), S. 13.
9%

das Fossil auf Grund der Nervatur direkt zu der Gattung Castanopsis, indem er sie mit
der rezenten Castanopsis tribuloides DC. aus Khasia und dem fossilen Grumileophyllum
mephitidioides Geyl. sp. aus der Tertiärflora von Borneo!) verglich. In der Tat hat Ettings-
hausen die oben hervorgehobenen Eigenschaften des Castanopsis-Blattes richtig erkannt,
auch die Beziehung des Fossils zu Castanopsis tribuloides DC.; der Vergleich mit den um-
fangreichen von OÖ. v. Seemen, dem verstorbenen Quercus- und Salix-Spezialisten des
Berliner Botanischen Museums, revidierten Material ergab, daß die tertiäre Art, die dem-
nach als Castanopis castaneoides (Goepp.) Ettingsh. nach den Regeln der Priorität zu
bezeichnen ist, am nächsten mit der rezenten Castanopsis tribuloides DC. var. ferox King
verwandt ist, einer im malaiischen Archipel (Assam, Khasia, Sikkim, Tonkin, Hainan)
vorkommenden Form.

Von Grumileophyllum mephitidioides Geyl. liegt noch zu wenig vollständiges Material
vor, um die von Ettingshausen?) vorgenommene Versetzung zu Castanopsis als sicher
hinstellen zu können; eventuell wäre Grumilea malaiana K. Sch. zu vergleichen. Wenn
aber Ettingshausen®) die von Heer?) vom Flusse Sankarewang auf Sumatra beschriebenen
und als Daphnophyllum Schefferi, elongatum concinnum, und lanceolatum beschriebenen
großen Blätter gleichfalls zu Castanopsis stellte, so ist dies, von der Größe abgesehen, bei
Daphnophyllum Schefferi, das, wie Ettingshausen mit Recht anmerkt, mit Daphnophyl-
lum elongatum zu einer einzigen Art gehört, schon deshalb nicht der Fall, weil hier die
Nerven fast horizontal-parallel verlaufen; bei Castanopsis-Blättern sind die Nerven durch-
weg steiler, die Basalinterstitien breiter als die apikalen Entfernungen. Durch zahlreiche
Vergleichungen wurde ermittelt, daß Daphnophyllum Schefferi Heer Tafel III, Figur 1, 2
und D. elongatum Heer Tafel IV, Figur 2 zweifellos dem Urticaceen-Genus Sloetia ange-
hören und mit Sloetia siderowylon Teysm. et B. am nächsten verwandt sind; letztere be-
wohnt die malaiische Halbinsel sowie Sumatra und findet sich auf Java kultiviert. Das
von Heer als Daphnophyllum Schefferi var. bezeichnete Blatt Tafel IV, Figur 1 gehört zu
einer eigenen Art, die der rezenten Sloetia Wallichii King aus Singapore am nächsten steht.

Material: ©. Ourtisii wurde von Curtis in Penang (malaiischer Archipel) in einer Höhe

von 300 m entdeckt (Herb. Hort. Bot. Caleuttensis, no. 1691); außerdem nur von Borneo be-
kannt (Beccari, Piante bornensi, no. 3281 und no. 3300, det. O. v. Seemen).

Moraceae.

3. Streblus asper Lour.
Tafel II, Figur 12 und Tafel III, Figur 19—20.

Die Blätter dieses Strauches sind gewöhnlich gegen die Spitze zu mehr oder weniger
gesägt bis gekerbt, doch kommen auch ganzrandige Formen vor. Die Zugehörigkeit zu
Streblus ist zweifellos durch die sehr stark hervorspringenden, aufsteigenden Seitennerven,
die meist in Siebenzahl auftreten.

!) Geyler, Über fossile Pflanzen von Borneo. Cassel (Palaeontograph.) 1875, S. 75.

2) Zur Tertiärflora von Borneo. Sitzb. K. Akad. d. Wissensch. Wien, I, 1883 (38. Band), 8. 7.
3) Zur Tertiärflora von Borneo, 1. c., S.8 Anm.

*) Beiträge zur fossilen Flora von Sumatra. Zürich 1880, S. 14—17.

Material: Ostindien, Grenze von Nepal (Wight, no. 2709); Ost-Bengalen (Herb. of the
late East India Comp., no. 4658); Koromandel (Mae6); Malakka, Flora of the Andamans,
no. 374 und 1884; Ceylon (Thwaites, Pl. zeylonicae, no. 2214); Balansa, Pl. du Tonkin,
no. 4859; Siam, Bangkok (Iter Warburgianum, no. 5050 und Zimmermann, no. 91; Henry,
Hainan, no. 7957, 8389 und 8565; Java (Zollinger, no. 403, Iter Warburg., no. 1303, 3808,
3809, Forbes [Südost-Java], no. 1191, Elbert, no. 525); Molukken, Philippinen (Cuming,
Iter Warburg., no. 12484, 12485, 12546, 16964.

4. Artocarpus rigida Bl.
Syn. A. varians Miq. sec. spec. orig.!
Tafel II, Figur 13—18.

Für die länglich-elliptischen bis verkehrt-eiförmigen Blätter, die oft in eine Spitze
endigen, sind die auf der Unterseite hervorspringenden, fast geraden, mehr oder weniger
steilen Nerven zweiter Ordnung charakteristisch; gegen den Rand hin werden letztere
bogenläufig und anastomosieren, die Anastomosen bilden kleine Polygone und erscheinen
dadurch netzförmig, während sie bei Streblus asper viel spärlicher entwickelt sind.

Material: Ostindien, Perak (Herb. Hort. Bot. Caleuttensis, no. 6754 und 7612); Sumatra
(Forbes, no. 3041); Borneo (Beccari, no. 2478); Java (Zollinger, no. 2982 teste Warburg).
Nach Öriginalexemplaren aus Java (ex Herb. Lugd.-Bat.) ist A. varians Mig. mit unserer Art
identisch.

5. Artocarpus cf. altissima J. J. Smith.
Tafel I, Figur 9.

Beim Präparieren der Blätter kam ein verkohlter Blütenstand zum Vorschein, der
sich nur als männliche Infloreszenz einer Artocarpus-Art deuten läßt. Der annähernd
zylindrisch-ovale Blütenstand liegt nahezu median gespalten samt Stiel vor. Die Durch-
sicht der javanischen Arten ergab nichts Entsprechendes, auch die sonst ähnliche Inflores-
zenz von Artocarpus bornensis Warburg (Tafel I, Figur 11), einer von Beccari auf Borneo
entdeckten Art, unterscheidet sich durch die kleineren Segmente; auch A. rigida, wovon
ja mehrere Blätter vorliegen, kommt nicht in Betracht. Dagegen stimmt ziemlich gut
überein A. altissima J. J. Smith aus Sumatra!), deren männlicher Blütenstand mir aller-
dings nur aus den Icones Bogorienses X, tab. CCOXXXII bekannt ist; die dort gegebene
Darstellung ist hier mit einer kleinen Korrektur wiedergegeben (Tafel I, Figur 10), d.h.
das Perianth hat, wie dies ja bei Artocarpus stets der Fall ist, nur ein Staubblatt.

Da die für A. altissima so charakteristischen gekerbten Blätter fossil von Trinil nicht
zu konstatieren waren, läßt sich die Artbestimmung nicht mit voller Sicherheit ausführen.

6. Ficus indica L.
Tafel III, Figur 21—22; Tafel V, Figur 35—36.

Diese Art der Sektion Urostigma kennzeichnet sich durch die rechtwinkelig ab-
zweigenden Tertiärnerven und die lange Rechtecke bildenden Anastomosen. Die zwei
hervorspringenden Basalnerven lassen die lederartigen, kurz gestielten Blätter auf den
ersten Blick als Feigenblätter der Abteilung Urostigma erkennen. Die sehr ähnlichen

1) J. J. Smith, Artocarpus altissima. Icones Bogorienses X, 1907, 8. 79.

Blätter von F. involucrata Bl. unterscheiden sich dadurch, daß sie unvermittelt in eine
kurze Spitze ausgezogen sind.

Material: Ostindien (Sprengel); Tenasserim (Herb. of the late East Ind. Comp., no. 4636;
Java (Iter Warburg., no. 2726, 2727 und 2730); Philippinen (Herb. Berlin).

7. Ficus retusa L.
Syn. F. benjamina Willd.; F. Naumanni Engler sec. spec. orig.!
Tafel III, Figur 23—27; Tafel IV, Figur 283—31.

Wie schon der Name andeutet, sind hier die feinsten Nervenbahnen netzförmig an-
geordnet; so läßt sich diese gleichfalls zur Sektion Urostigma gehörige Art, deren Blätter
hinsichtlich der Form äußerst variabel sind, durch die größere Dichte des Maschennetzes
leicht von F. indica unterscheiden. -

Die Richtigkeit der Bestimmung wird vollends durch einige Reste verkieselter Blatt-
lamina klar, die sich zu Flächenschliffen verwenden ließ. Diese zeigen außer den Spalt-
öffnungen die Cystolithen-Behälter oder Lithocysten, wie sie Radlkofer!) genannt hat.
Renner?) hat ihre Trichomnatur plausibel gemacht und die verschiedenen Ausbildungs-
formen dieser Gebilde systematisch untersucht. Dem fossilen Befund entsprechende Ver-
hältnisse finden sich bei F. rhododendrifolia Miq., welche nach der Ausbildung der Litho-
cysten als Typus der Sektion Urostigma gelten kann. Die freie Außenwand der Lithocysten
(Tafel III, Figur 25 und 27) ist sehr klein, flach und ohne Spitze.

Material: Ostindien (Pl. Herb. Wight, no. 2729); Ceylon (Wight, no. 2729, Thwaites);
Hinterindien, Chittagong (Herb. Hort. Bot. Caleutt., no. 290, Balansa, Pl. du Tonkin, no. 2991
und 4803); Siam (Schmitt); Hongkong (Naumann); China (Warburg, no. 5496); Formosa (War-
burg, no. 5446, 5898, 9873, 10443, 10456); Nicobaren (Kurz); Sumatra (Forbes, no. 2079,
Warburg. no. 3777); Java (Zollinger, no. 665 und 2227, Warburg, no. 3772 —3774, 3376
bis 3377, 12463, 16211, 16962, 20814—15, Elbert, no. 320); Borneo (Korthals); Celebes
(Herb. Hort. Bot. Bogor., no. 19364); Philippinen (Cuming); Neu-Guinea, Kaiser Wilhelmland

(Hollrung, no. 67 und 772); Constantinhafen (Nyman, Pl. Guineenses, no. 233); Neu-Island
(= F. Naumanni Engler!).

8. Ficus infectoria Roxb.
Syn. F. Finschü K. Sch. sec. spec. orig.!
Tafel IV, Figur 32—34; Tafel V, Figur 37—38.

Dieser Feigenbaum hat eine besonders stark variable Blattform, nach der auch einzelne
Varietäten unterschieden werden können, welche früher teilweise als Arten aufgefaßt
wurden. Der Formenkreis umfaßt:

1. var. genuina K. et V. Blätter an der Basis ausgerandet, schwach herzförmig
oder wenig verschmälert.

2. var. Lambertiana King. Blätter stark lederartig, am Grunde breit, rundlich bis
schwach herzförmig.

3. var. Wightiana (Miq.) King. Blätter kleiner, etwa 6 cm lang, breiter, eiförmig,
an der Basis verschmälert.

!) Radlkofer, Über die Gliederung der Familie der Sapindaceen, Sitzungsber. math.-phys. Kl,
K. Bayer. Akad. Wiss. XX, 1890, S. 119.
2) Renner, Die Lithocysten der Gattung Ficus. Beih. Bot. Zentralbl. XXV, 1909, Abt.I, S. 183—200.

4. var. Forbesü K. et V. Blätter schwach lederartig, eiförmig bis elliptisch, an der
Basis verschmälert oder rundlich, an der Spitze kurz akuminat, Seitennerven unterseits
sehr stark hervorspringend, getrocknet gelb und glänzend; Blattstiele 2—2,5 cm lang.

5. var. monticola (Miq.) Schuster. Blätter sehr schwach lederartig, breit-länglich-
lanzettlich, am Grunde verschmälert, oben in eine kurze Spitze ausgezogen, Seitennerven
dünn, aber stark hervorspringend, meist 7; Blattstiele 4,5 cm lang; Blätter 15 cm lang,
5 cm breit. Von var. Forbesü und den übrigen namentlich durch die schmale elegante
Form verschieden.

6. var. caulocarpa (Miq.) K. et V. Blätter schmal-oblong, plötzlich zugespitzt, am
Grunde verschmälert, etwa 12 Seitennerven beiderseits; Blätter 17—20 cm lang.

Unter den fossilen Blättern finden sich die var. genuina (Tafel IV, Figur 32), in sehr
schöner Ausbildung var. Wightiana (Tafel IV, Figur 33—34) und die charakteristische
var. monticola (Tafel V, Figur 37—38). Der bei letzterer auffallend unregelmäßige, ab-
wechselnd diekere und dünnere Blattnerv ist nur durch den Erhaltungszustand bedingt,
da das Blatt bei der Versteinerung nicht flach lag, sondern mehrfach gewellt und gebogen
eingebettet wurde, wodurch diese Unregelmäßigkeit, die durchaus nichts für die Pflanze
Charakteristisches darstellt, zustande gekommen ist.

Material: var. genuina. Vorder- und Hinterindien, Herb. Wight, no. 2743, Herb. of the
late East India Comp.. no. 4613 (Tenasserim), Flora of Singapore, no. 98, Upper Burma (Abdul
Huk), Flora der Gangesebene, no. 2539; Java (Iter Warburg., no. 3779, 3786 und 11957,
Herb. Hort. Bot. Bogor., no. 19310); Manila (Chamisso); Timor (Naumann, Forbes, no. 3618
und 3771); Neu-Guinea (Hollrung, Lauterbach, no. 1426 — F. Finschü K. Sch.!). — var. Wigh-
tiana (Urostigma Wightianum Miq). Herb. Wight, no. 2730 (Ostindien); Ceylon (Thwaites);
Japan, Jatsuma (Shirai). — var. monticola (Fieus montieola Miq.). Khassigebirge (Herb. Ind. or.
Hook. f. et Thoms.).

9. Ficus callosa Willd.
Tafel VI, Figur 41—44; Tafel XXXV, Figur 3—4; Tafel XXXVI, Figur 14.

Diese von Willdenow 1798 beschriebene Art hat charakteristische, große, ovale
Blätter, die am Grunde gewöhnlich breit gerundet sind (Tafel IX, Figur 43—44); manch-
mal sind sie jedoch etwas in den Blattstiel verschmälert, wie bei der auf Tafel VI, Figur 41
abgebildeten fossilen Form, die vollständig den im Herbar Willdenow aufbewahrten
Originalexemplaren (Tafel VI, Figur 42) entspricht.

Hierher gehörige Kieselhölzer mit wohlerhaltenem Mark wurden mehrfach gefunden.
Der Querschliff (Tafel XXXV, Figur 3—4) zeigt isolierte oder zu 3 verbundene Gefäße
mit Thylien, einreihige Markstrahlen und reiche Entwicklung des Holzparenchyms. Für
die Bestimmung sind besonders die teilweise Gerbstoffe enthaltenden polygonalen Mark-
zellen maßgebend, die bei der sonst sehr ähnlichen Holzstruktur von Fieus variegata Bl.
auch im Holzparenchym vorkommen; letzteres ist auch bei F". retusa und F. infectoria
der Fall, die außerdem auf dem Tangentialschnitt zweireihige Markstrahlen zeigt. Bei
F. callosa (Tafel XXII, Figur 14) sind diese stets einreihig und nur manchmal in der
Mitte zweireihig, die Holzfasern gefächert. Von Wichtigkeit ist ferner die starke Ent-
wicklung des Holzparenchyms, das bei F. indica nur in Form von quer verlaufenden Binden
angeordnet ist. Bei den Gattungen Streblus und Artocarpus sind die tangentialen Mark-
strahlen bis 3 Zellreihen breit, bei Artocarpus die Gefäße von Parenchymbinden umgeben.

Material: Herb. Willdenow, no. 19298 („foliis oblongis integerrimis“, spee. orig.!); Ostindien
(Link); Malabar (Herb. Ind. Or. Hook. f. et Thoms., no. 110); Ceylon (Thwaites, no. 2562); An-
damanen (Kurz); Sumatra (Teysmann); Java (Herb. Hort. Bot. Bogor., no. 19130 und 19217;
Zollinger [It. javanie. II], no. 3157 und 3765); Madura (de Vriese); Celebes, Minahassa (Koor-
ders); Timor (Herb. Berlin).

10. Fieus variegata Bl.
Tafel V, Figur 39—40.

Im Gegensatz zu den 4 bisher beschriebenen Ficus-Arten der Sektion Urostigma
mit polygonal gefelderten Anastomosen, durch welche das Blatt eine retikulierte Beschaffen-
heit erhält, hat diese der Sektion Neomorphe angehörige Art lediglich rechtwinkelig ab-
zweigende Queranastomosen, welche die Sekundärnerven verbinden und transversal verlaufen.
Dagegen sind Polygonalanastomosen nur gering entwickelt und erst bei stärkerer Ver-
größerung sichtbar. Der Rand der breit-eiförmigen Blätter ist geschweift.

Material: Ostindien, Panjab, Sikkim (Herb. Berlin); Hongkong (Naumann); China, Kanton
(Warburg, no. 5443 und 5516); Andamanen (Herb. Hort. Bot. Caleutt.); Java (Zollinger, no. 684,
Warburg, no. 2286, de Vriese, Elbert, no. 521); Celebes (Sarasin).

Loranthaceae.

11. Loranthus longiflorus Desv.
Tafel VII, Figur 47—48.

Konsistenz und Nervenverlauf des Blattes stimmen vollkommen mit der zur Unter-
gattung Dendrophthoe (Sektion Eudendrophtho&) gehörenden Art überein. Charakteristisch
für die schon von Ettingshausen!) näher untersuchten Blätter des rezenten Loranthus
longiflorus ist der namentlich in der unteren Hälfte des Blattes außerordentlich starke
Hauptnerv, während die Sekundärnerven nur wenig hervortreten; ein Blattnetz fehlt.

Material: Ostindien, nordwestlicher Himalaya (Herb. Ind. or. Hook. f. et Thoms.); Ost-
Bengalen (Griffith), Herb. late East Ind. Comp., no. 2710, Herb. Wight, no. 1242 —43, Wallich,
no. 507; Java (Elbert, no. 410); Timor (Forbes, no. 3844); Australien, Port Jackson (Herb.
Bot. Gard. Sidney).

12. Loranthus elasticus Desv.
Tafel VI, Figur 45—46.

Dieser gleichfalls zur Sektion Eudendrophtho& gehörige Loranthus unterscheidet sich
von dem vorigen durch die deutlich verkehrt-eiförmige Blattform, den weniger dicken Mittel-
nerv und den regelmäßigeren Verlauf der Seitennerven.

Material: Ostindien (Herb. of the late East Ind. Comp., no. 2723); Tenasserim und Anda-
manen (Kew distrib.).

13. Loranthus pulverulentus Wall.
Tafel VII, Figur 49—50.

Die Nervatur dieser zur Sektion Cichlanthus gehörigen Art ist der von Loranthus
longiflorus ähnlich. An der breit-herzförmigen Gestalt im Verein mit der typischen Loran-
thaceen-Nervatur sind die Blätter leicht kenntlich.

Material: Ostindien, Malubar, Sikkim (Herb, Ind. or. Hook. f. et Thoms.); Burma (Herb.
Hort. Bot. Caleuttens., no. 332).

!) v. Ettingshausen, Über die Blattskelette der Loranthaceen. Denkschr. K. Akad. d. Wissensch.
Wien, math.-naturw. Klasse XXXIL, 1871, S. 21.

Hamamelidaceae

14. Altingia excelsa Noronha.
Syn. Ligquidambar Altingia Bl.
Tafel VIII, Figur 54—55.

Die sichere Bestimmung des Fossils ermöglichte die Erhaltung des durchschnittlich
2 cm langen, dünnen, deutlich vierkantigen Blattstieles.
Material: Ostindien, Ost-Himalaya (Herb. of the late East Ind. Comp., no. 3380); Assam

(Griffith); Malaya (Herb. of the late A. C. Maingay, no. 1513); Khassia (Mann); Sumatra (Forbes,
no. 1201 und 2181); Java (Zollinger, no. 3028, Warburg, no. 1701, 3338 und 11288).

Euphorbiaceae.

15. Flueggea obovata M. Arg.
Tafel VII, Figur 51—53.
Vgl. auch Tafel XXII, Figur 5.

Hierher gehören kleine eiförmige Blättehen mit annähernd parallelen, bogenläufigen
Seitennerven.

Material: Ostindien (Herb. Wight, no. 2598); Ost-Himalaya (Herb. of the late East Ind.
Comp., no. 915, 4835 und [Ost-Bengalen] 4836, Herb. Ind. or. Hook. f. et Thoms. [Bengalen],
no. 1072); Perak (Herb. Hort. Caleuttens., no. 405 und 10987 sowie [Assam], no. 256); Flora
of Burma, no. 1587; Martaban (Kurz); Khassia (Herb. Schlagintweit); Java (Zollinger, no. 218,
Koorders, no. 27359, Elbert, no. 482); Manila (Wichura); Luzon (Jagor); Philippinen (Cuming,
no. 899); China (Biondi); Hainan (Henry, no. 8004); Macao (Naumann); Australien (R. Brown):
Iweers Island (F. Mueller).

16. Cleistanthus myrianthus Kurz.
Tafel IX, Figur 58—62.
Die Art ist durch lanzettliche Blätter und die annähernd parallel verlaufenden Seiten-

nerven gut charakterisiert. Die Anastomosen verbinden, wie für die Euphorbiaceen charak-
teristisch, in transversaler Richtung die bogen- bis schlingenläufigen Sekundärnerven.

Material: Andamanen (Kings Collector); Java oceid., Bantam (Teysman); Celebes, Tjamba
(Teysman), Nord-Neu-Guinea (Exped. Wichmann i. J. 1903).

17. Aporosa fruticosa M. Arg.
Tafel IX, Figur 68—64; Tafel X, Figur 67—68.

Von der vorigen unterscheidet sich das Blatt dieser Art besonders durch die breiteren
Basalinterstitien der Sekundärnerven.

Material: Singapore (Herb. Berlin); Java, Prov. Batavia (Koorders, no. 30970), Prov.
Banyumas (Koorders, no. 39025).

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 6. Abh. 3

18. Mallotus moluccanus M. Arg.

Syn. M. Hellwigianus K. Sch. sec. spec. orig.! M. Hollrungianus K. Sch. sec. spec. orig.!
Melanolepis multiglandulosum Zoll. sec. spec. orig.!
Tafel VIII, Figur 56—57.
Vgl. auch Tafel XXII, Figur 6.

Das vorhandene ausgezeichnet erhaltene Blatt, an dem auch der wellig gezähnte
Blattrand deutlich sichtbar ist, erinnert durch seine Basalnerven etwas an gewisse Stercu-
liaceen. Bei diesen jedoch sowie überhaupt bei der Gruppe der Columniferen (Tiliaceen,
Malvaceen) finden sich an der Basis des Blattes nach abwärts verlaufende Tertiärnerven,
während solche bei Mallotus nicht ausgebildet sind. Auch der steilere Lauf der Sekundär-
nerven ist für die Euphorbiaceen charakteristisch.

Den starken Unterschied zwischen der Ausbildung der Basalnerven zeigt am besten
der Vergleich mit Dombeyopsis Padangiana Heer") aus dem Tertiär von Sumatra; es sei an
dieser Stelle erwähnt, daß sich diese unter den lebenden Arten am nächsten an Dombeya
canmabina Bojer aus Madagaskar anschließt.

Material: Java (Herb. Hort. Bot. Bogor., no. 28912, Zollinger, no. 2466 = Melanolepis

multiglandulosum Zoll.); Philippinen (Cuming); Manila (Wichura); Neu-Guinea (Hollrung —=M. Holl-
rungianus et Hellwigianus K. Sch.).

Anonaceae.

19. Uvaria zeylanica L.
Tafel IX, Figur 65—66.
Mehrere kleine, schwach dorsiventrale Blättehen mit ausgerandeter Spitze und bogen-
läufigen Nerven stimmen mit dieser Art vollkommen überein.
Material: Ceylon (Thwaites, no. 1030).

20. Uvaria Lamponga Schaf.
Tafel X, Figur 69—72.

Bei dieser Art tritt der Typus des Anonaceenblattes besonders deutlich hervor; die
fossilen Blätter decken sich vollständig mit den Blättern des lebend nur auf Sumatra be-
kannten Baumes.

Material: Herb. Hort. Bot. Bogor., no. 193; vgl. auch Jeones Bogor. II, 94.

21. Uvaria purpurea Bl.
Tafel XI, Figur 75—76.
Vgl. auch Tafel XXII, Figur 7.
Die charakteristischen großen Blätter sind denen von Uvaria hirsuta Jack. sehr ähn-
lich und unterscheiden sich von diesen in fossilem Zustande nur dadurch, daß die Seiten-
nerven bei U. hirsuta mehr geknickt-bogenförmig sind.

1) Heer, Beiträge zur fossilen Flora von Sumatra, S. 19 (Tafel V, Figur 2).

Material: Ostindien (Herb. Hort. Caleuttens., no. 6485b), Herb. Mus. Perak, no. 18b;
Penang (Pl. Wallich, no. 6485c); Hongkong (Naumann); Java (Blume, Herb. Hort. Bot. Bogor.,
no. 203, Elbert, no. 353).

22. Melodorum manubriatum (Wall.) Hook. f. et Thoms.
Tafel X, Figur 73—74.

Die schwache Asymmetrie, die sich namentlich bei Betrachtung der Basis zu erkennen
gibt, läßt die kleinen Blätter als Anonaceen erkennen. Die zahlreichen, parallel verlaufen-
den Seitennerven sind, wie bei den Anonaceen die Regel, bogenläufig.

Material: Indien (Herb. Hort. Bot. Caleuttens., no. 11385 und [Perak], no. 5962); Malay.
Penins., no, 4385; Philippinen (Cuming).

23. Ellipeia cuneifolia Hook. f. et Thoms.
Tafel XIl, Figur 83—86.

Die Blätter dieser Anonacee kommen in zwei sehr verschiedenen Formen vor. Die
gewöhnliche Ausbildung zeigt ein keilförmiges Blatt mit kurzer Spitze und Anonaceen-
Nervatur wie Melodorum (Tafel XII, Figur 83—84). Daneben gibt es auch mehr leder-
artige Blätter mit wenigen dichten Nerven; man muß dies wissen, da man sonst beide
Formen, die in derselben Gegend wachsen, nach den Blättern für verschiedene Arten halten
würde. Es ist dies einer der seltenen Fälle, wo die sonst so konstante Dichte der Sekundär-
nerven sehr verschieden sein kann.

Material: Flora of the Malay. Penins., no. 5844; Perak, Larut (Kings Colleet., no. 4623
und 7825); Beccari, Piante bornensi, no. 318.

24. Unona discolor Vahl.
Tafel XI, Figur 77—80.
Vgl. Tafel XXI, Figur 8.

Die größeren Blätter sind denen von Uvaria purpurea sehr ähnlich, unterscheiden
sich jedoch durch die breiteren Basalinterstitien der Seitennerven.
Material: Perak (Herb. Hort. Caleuttens., no. 947, 7816 und 11397); Malabar (Hook. f.

et Thoms.); Hongkong (Naumann); Cochinchina (Pierre, no. 192); China (Gaudichand); Hainan
(Henry, no. 8526); Java (Horsfield, Herb. Hort. Bot. Bogor., no. 164); Borneo (Korthals).

25. Polyalthia lateriflora King.
Tafel XII, Figur 87—89; Tafel XXII, Figur 1—3.

Je nach Größe und Alter des Baumes variieren die Blätter beträchtlich. Die vor-
liegenden Fragmente gehörten linealoblongen Blättern an. Bei der sehr ähnlichen P. mi-
erotus Mig. sind die Seitennerven nicht so eng, sondern weiter voneinander entfernt.

Außer den Blattresten sind zweifellos hierher gehörige Kiesel- und Braunkohlenhölzer
erhalten. Für den Querschliff sind, wie für die Anonaceen überhaupt, querverlaufende
Parenchymbänder charakteristisch. Die Gefäßperforation ist einfach. Für die Artbestimmung
ist das Vorhandensein von Gerbstoff in den Markstrahlen und Gefäßen, sowie in dem meta-
trachealen Holzparenchym von Wichtigkeit. Eine ausführliche Beschreibung des rezenten

3*r

Holzes hat Janssonius!) geliefert. Von den übrigen in Betracht kommenden Anonaceen
unterscheidet sich Mitrephora Maingayi durch das Fehlen von Gerbstoffschläuchen und die
wesentlich höheren tangentialen Markstrahlen; letzteres ist auch bei Unona discolor der
Fall, ersteres bei Melodorum manubriatum. Bei Uvaria Lamponga und zeylanica kommt
Gerbstoff nur spärlich in der Nähe der Gefäße vor, ferner sind die tangentialen Mark-
strahlen viel breiter, was auch für Uvaria purpurea gilt, die indes keinen Gerbstoff im
Holzkörper führt.

Material: Indien, Perak (Herb. Hort. Bot. Caleuttens., no. 5161 und 6530, sowie [Larut],
no. 1001; Sumatra (Exped. Gajoe en Alas Landen von Daalen, no. 163); Java (Blume).

26. Mitrephora Maingayi Hook. f. et Thoms.
Tafel XI, Figur 81—82.
Die charakteristischen Blätter sind im Gegensatz zu der sehr ähnlichen M. obtusa in
eine mehr oder weniger lange Spitze ausgezogen.

Material: Malaiischer Archipel, Perak (Flora of the Malay. Penins,, no. 1508, 6981, 8233
und 10359, Flora of Malay. Archipel, no. 3395).

Lauraceae.

27. Tetranthera alnoides Mig.
Syn. Litsea polyantha Juss.
Tafel XIII, Figur 94—96; Tafel XIV, Figur 101—102; Tafel XXVI, Figur 6—13.

Die erlenartigen Blättehen sind entweder fast rundlich (Tafel XIII, Figur 94—96)
oder länglich-elliptisch (Tafel XIV, Figur 101—102), an der Spitze gewöhnlich stumpf.

Hierher gehört das Holz sämtlicher gesammelter Holzkohlen, bei denen teilweise auch
noch das Mark vorzüglich erhalten ist. Der Radialschliff zeigt die für die Lauraceen?)
bezeichnende leiterförmige Perforation der Gefäße, die deutlich gehöften Gefäßporen von
polygonaler Gestalt und die aus hohen kurzen Kantenzellen, annähernd quadratischen Mittel-
zellen und radial gestreckten niedrigen Markstrahlzellen bestehenden Markstrahlen. Für
Tetranthera alnoides ist das Fehlen von Sekretbehältern hervorzuheben, während bei T. salı-
eifolia Sekretbehälter im Markstrahl anliegenden Parenchym auftreten, desgleichen bei
Cylicodaphne euneata und Dehaasia squarrosa, wo außerdem 1—2reihige Markstrahlen
vorkommen. Cryptocarya ferrea ist durch das Vorhandensein von Steinzellen im Mark
verschieden.

Material: Java, Prov. Madiun (Koorders, no. 3183 und 10968).

1) Moll und Janssonius, Mikrographie des Holzes der auf Java vorkommenden Baumarten I,
1906, S. 129—-134.

2) Vgl. hierüber Julius Schuster, Über ein fossiles Holz aus dem Flysch des Tegernseer Gebietes,
Geognost. Jahresh. XIX, 1906, S. 142—149 und die dort zitierte Literatur.

28. Tetranthera salicifolia Rab.
Tafel VII, Figur 90—91; Tafel XII, Figur 92—93.
Wie für die vorige Art die erlenförmigen
Blätter, so ist hier die weidenartige Gestalt so
kennzeichnend, daß bei dem Verlauf der Nerven
an der Richtigkeit der Bestimmung nicht zu
zweifeln ist.

Material: Manipur (G. Watt); Ostgrenze von
Indien (no. 6188); Assam (Herb. Berlin).

29. Oylicodaphne fusca Bl.
Tafel XIII, Figur 97—98.

Durch die schmallanzettliche Gestalt sind
diese Lauraceenblätter von der nachfolgenden Art
leicht zu unterscheiden.

Eine ziemlich nahestehende Art, die nach der
verdienstvollen Entdeckerin der Flora der Pithec-
anthropus- Schichten als Cylicodaphne Lenorae
Selenkae n. sp. bezeichnet werden möge, findet
sich fossil in dem Tongestein mit Blatt- und
Fischabdrücken!) von Mandalasari oberhalb Nang-
goeang mit Cinnamonum und Ficus spec. (Buiten-
zorg, Distr. Leuwiliang); nach der eingeschlos-
senen Flora und ihrer nahen Beziehung zur rezen-

ten dürfte der ‚Ton von Mandalasari pliozänes
Alter haben. Oylicodaphne Lenorae Selenkae n. sp.

Java, Ton von Mandalasari
(Original zu Leiden).

Material: Sumatra (Forbes).

30. Oylicodaphne cuneata Bl.
Syn. Dehaasia cuneata Bl.
Tafel XIII, Figur 99—100.
Dieser Lauracee sind in typischer Ausbildung keilförmig-verkehrt-eiförmige Blätter

eigentümlich.
Material: Sumatra (Herb. Waitz); Borneo (Korthals).

31. Dehaasia squarrosa Mig. et Zoll.
Syn. D. mierocarpa Bl.
Tafel XIV, Figur 103—104.

Die länglich-elliptischen Blätter gleichen denen der Anacardiacee Semecarpus, doch
sind hier die Nerven nicht so steil-bogenförmig und die polygonalen Anastomosen kräftiger.

!) Barbus fossilis, ein dem rezenten Barbus hampal sehr nahestehender Süßwasserfisch (vgl. K. Martin,
Sammlungen des Geolog. Reichsmuseums in Leiden III, 1883—87, 8. 21.

Für Dehaasia squarrosa sind die bogenförmigen, vor dem Rand emporsteigenden oder
bogenförmig verschmelzenden, nur durch spärliche Transversalanastomosen verbundenen
Seitennerven sehr charakteristisch.

Material: Hort. Bot. Bogor. (Herb. Berlin).

32. Oryptocarya ferrea Bl. var. oblongifolia (Bl.) Meisn.
Syn. C. oblongifolia Bl.
Tafel XIV, Figur 105—106.
Die Blätter sind schwach-eiförmig-länglich und kurz zugespitzt, die Seitennerven
ziemlich stark hervorspringend.
Material: Java (Hasskarl, Koorders, no. 14514, 28575 und 38468),

Dilleniaceae.

33. Tetracera sarmentosa (L.) Willd. var. hebecarpa (DC.) Hook. f. et Thoms.
Syn. Delima sarmentosa L.
Tafel XIV, Figur 107—110.

Die der Sektion Delima angehörige Art ist an ihren buchenähnlichen Blättern leicht
kenntlich. Ein ähnliches Verhalten zeigt nur die Euphorbiacee Bridelia stipularis, doch sind
hier die Seitennerven nicht so straff und nicht so stark hervorspringend. Manchmal zeigt
einer der Seitennerven dichotome Verzweigung, die bei Dicotyledonenblättern sehr selten ist.

Material: Penang (Wallich, no. 6633); Siam (Pierre, no. 61 und 3272); Sumatra (Kort-
hals); Java (Zollinger, no. 497); Celebes, Pangkadjene (Teysman).

Guttiferae.
34. Garcinia duleis Kurz.
Syn. @. duleis var. silvestris Boerl.
Tafel XV, Figur 111—112.

Die Art kennzeichnet sich durch länglich-elliptische, oben zugespitzte Blätter und
bogenläufige Seitennerven, zwischen denen manchmal kürzere, nur etwa bis zur Mitte der
Blattlamina gehende Nerven eingeschaltet sind.

Material: Java (Herb. Hort. Bot. Bogor., no. 93 culta!); Timor (Herb. Berlin).

35. Garcinia Grahami Pierre.
Tafel XV, Figur 113—116.
Von der vorigen ist diese Art hauptsächlich durch die länger ausgezogene Spitze
verschieden. Eine der javanischen Arten kommt nicht in Betracht.

Material: A. Engler, Reise nach Java und Brit.-Ind., no. 4220.

36. Mesua ferrea Choisy.
Tafel XV, Figur 117—120.

Dieser Baum hat äußerst charakteristische Blättchen. Der Mittelnerv ist nämlich
sehr stark entwickelt und tritt auf beiden Seiten kräftig hervor, während das Blatt im
übrigen nervenlos erscheint, da die sehr dichten parallelen Seitennerven kaum aus der
stark lederartigen Blattfläche heraustreten.

Material: Ostindien (Herb. of the late East Ind. Comp., no. 485, Herb. Wight, no. 153,
Herb. Hort. Caleuttens., no. 67, 431, 523 und 6662, Hohenacker, Arznei- und Handelspflanzen,

no. 591); Ceylon (Thwaites, no. 602); Hinterindien, Siam (Zimmermann); Malaiischer Archipel
(Zollinger, no. 1054).

Dipterocarpeae.

37. Hopea fagifolia Mig.
Syn. H. Hasskarliana Heim; Petalandra micrantha Hassk ;
Doona micrantha (Hassk.) Burck.
Tafel XV, Figur 121—122.

Die breit-eiförmig-elliptischen Blätter der zur Sektion Petalandra gehörigen Art
sind in eine lange Träufelspitze ausgezogen, die Seitennerven sind aufrecht abstehend und
vor dem Rand leicht bogenförmig.

Burck!) stellt die Art auf Grund anatomischer Erwägungen — wegen des Vorhanden-
seins eines Systems anastomosierender Sekretkanäle im Mark des Stengels — zu der Gattung
Doona; sie würde dann Doona micrantha (Hassk.) Burck — Petalandra micrantha Hassk.
heißen. Dieser von Burck vorgenommenen Gattungsversetzung steht aber der Bau der
Blüten, Früchte und Samen entgegen, die bei Doona sehr charakteristisch und von der-
jenigen der Hopea-Aarten vollständig verschieden ist. Sie ist daher am besten bei Hopea
zu belassen, kann aber dann nicht Hopea micrantha heißen, da sie nicht mit der auf
Borneo und in Cambodja vorkommenden Hopea micrantha Hook. identisch ist.

Material: Tenasserim (Herb. Kunth); Malaga (Kew. Distrib., no. 206, teste Maingay);
Sumatra (Forbes, no. 3012); Java (Novara-Exped.).

38. Vatica lancaefolia Mig.
Syn. Retinodendron lancaefolium Korth.
nec. Vateria lanceolata Roxb.!; nec. Stemonaporus lanceolatus Thw.!
Tafel XXVI, Figur 123—126.
Die Art, die von den auf Java wachsenden verschieden ist, hat länglich-eiförmige,
schwach-dorsiventrale Blätter mit aufrecht abstehenden, bogenförmig verlaufenden Seiten-
nerven, die durch Transversalanastomosen verbunden sind.

Material: Flora of the Chittagong Hill Tracts, no. 320 und 540; Birma, Herb. of the
late East Ind. Comp., no. 412; Flora von Assam (Herb. Berlin).

!) Burck, Sur les Dipterocarpees des Indes neerlandaises. Ann. Jard. Bot. Buitenzorg VI
1887, S. 234.

Sterculiaceae.

39. Reevesia Wallichii R. Br.
Tafel XXIV, Figur 5—6.

Eine ausführliche Beschreibung des Holzkörpers dieser Art, von der nur Kieselhölzer
vorliegen, findet sich bei Moll und Janssonius!), aus dessen Angaben zugleich hervorgeht,
daß die Pflanze, deren Hauptverbreitung auf dem indischen Festland liegt, auch auf West-
java vorkommt.

Der Querschliff (Tafel XXIV, Figur 5—6) zeigt in regelmäßigen Abständen dunkler
gefärbte Zonen stark zusammengeschobener, jedoch nicht erweichter Zellen, während die
Markstrahlen nach Art einer Tangenskurve gebogen sind. Diese eigenartige und regel-
mäßige Bildung erfolgte ursprünglich durch einen zweiseitigen Druck auf die zylindrische
Achse und einen gleichzeitigen Druck parallel zu dem Stammquerschnitt, der die Ablenkung
der Holzzellen noch verstärkte. Diese Drucksuturen, wie ich sie nennen will, entstehen
an denjenigen Stellen des Holzes, wo Unstetigkeiten in den Holzzellen vorhanden waren
und sind hinsichtlich ihrer Form von der Verteilung und Weite der Gefäße, dem Vor-
handensein oder Fehlen der Jahresringe, der Verteilung der Holzelemente und Markstrahlen
abhängig, weshalb anatomisch ähnlich gebaute Hölzer, auch wenn sie systematisch nicht
näher verwandt sind, entsprechende Drucksuturen aufweisen. Ich habe schon früher?)
einen derartigen Fall bei einem Koniferenholz aus dem Karbon näher beschrieben,
neuerdings hat Jaccard?) auf experimenteller Grundlage umfangreiche Untersuchungen
über die Wirkung des Druckes auf die Holzstruktur ausgeführt, die ihn zu denselben
Ergebnissen führten.

Material: Ostindien, Berg Pundua (Wallich); Khassia (Schlagintweit).

Rutaceae.

40. Feronia elephantum Corea.
Tafel XVI, Figur 127—132.

Von den kleinen verkehrt-eiförmigen Blättchen fand sich nichts, wohl aber ein sehr
gut erhaltener Rest der orangenartigen Frucht mit anhaftenden verkohlten Fragmenten
des derben Epikarps samt den schizogenen Öllücken. Feronia hat bekanntlich abweichend
von allen Rutaceen ein synkarpes Gynoeceum mit parietalen Plazenten, der Fruchtknoten
ist ursprünglich fünffächerig, später sind die Samenanlagen regellos über das ganze Frucht-
fleisch verteilt.

Material: Ostindien (Wight, no. 330 und 382); Koromandel (Mace£).

1) Mikrographie des Holzes der auf Java vorkommenden Baumarten II, 1908, S. 453—457.

2) Julius Schuster, Kieselhölzer der Steinkohlenformation und des Rotliegenden aus der baye-
rischen Rheinpfalz. Geogn. Jahresh. XX, 1907, S. 4, Tafel I, Figur 3.

3) Jaccard, Etude anatomique de bois comprimes. Mitt. schweizer. Zentralanst. f. d. forstl. Ver-
suchswesen X, 1. Heft, 1910.

[6)
or

Meliaceae.

41. Aglaia palembanica (Mig.) C. DC.

Syn. Aglaia Harmsiana Warb. sec. spec. orig.!
Tafel XVII, Figur 133—134.

Diese wenig bekannte Art ist leicht an dem geschweift-gezackten Blattrand zu
erkennen.
Material: Malaiische Halbinsel, Perak (Herb. Mus. Perak, no. 1783, Herb. Hort. Caleuttens.,
no. 8830 und [Penang], no. 1790); Java (Engler, Reise nach Java und Brit.-Ind., no. 4181,
Herb. Hort. Bot. Bogor., no. 379, Hochreutiner, Pl. Bogor. exsiee. nov. vel minus cogn., no. 139);
Sumatra (Forbes, no. 1218 A); Borneo (Korthals); Philippinen, Luzon (Warburg, no. 13104,
13107 und 14292).
42. Aglaia odorata Lour.
Tafel XVII, Figur 135—136.

Von der vorigen ist diese Art durch die verkehrt-eiförmige Form und den kaum
geschweiften Rand des Blattes verschieden.

Material: Ostindien (Griffith); Siam, Bangkok (Zimmermann, no. 155); Hainan (Henry,
no. 8673); China (Meyen, Warburg, no. 5196); Java (Hoffmannsegg, Busse, Reise nach Java,
no. 1703; Engler, Reise nach Java und Brit.-Indien, no. 3870); Philippinen, Manila (Wichura);
‘Amboina (Lesson, Warburg, no. 1961).

Papilionaceae.

43. Cassia alata L.
Tafel XIX, Figur 157—158.

Das fossile Blatt gehört einem der beiden endständigen Fiederchen an; die Seiten-
fiederchen dieser zu Sektion Ohamaesenna gehörigen Art haben gerade, parallele Ränder.

Außer einem sehr gut erhaltenen Endfiederchen liest auch ein in Holzopal um-
gewandeltes Stammstück vor. Dieses erinnert durch seine breiten Markstrahlen sehr
an gewisse Sterculiaceenhölzer, doch sind bei diesen die Holzfasern stets hofgetüpfelt,
während sie bei den Leguminosen einfach getüpfelt sind!). Die näheren Details traten
nicht nur auf Dünnschliffen sondern auch Kollodiumabdrücken sehr deutlich hervor; nament-
lich die Anwendung der letzteren nach der von Buscalioni?) angegebenen Methode liefert
sehr gute Bilder (Tafel XXIV, Figur 3).

Das parasitisch in einigen Gefäßen wuchernde Pilzmyzel wurde schon früher erwähnt.

Material: Ostindien (Wight, no. 855), Bangkok (Zimmermann, no. 26); Java (Zollinger,
no. 2, Warburg, no. 47907, Herb. Hort. Bot. Bogor., no. 24, 197 und 17573, Koorders,
no. 17573 und 19724, Elbert, no. 389); 'Timor, Bergwälder am Taimanani (leg. Naumann);
Brasilia (Sellow, Herm. Meyer, Iter II bras., no. 303); Minas Geraös (Regnell, no. 476); Spencer
Moore, Iter Matogrossense, no. 967; K. Fiebrig, Pl. paraguayenses, no. 872; Flora of the Lower
Orinoco, no. 19; L. Hahn, Pl. de la Martinique, no. 223; Guiana (Schomburgk), Deutsche Caura-
Expedit., no. 712 und 795 (venezolanisch. Guiana); Flora Cubana, no. 673; Haiti (Ehrenberg).

I) Siehe Julius Schuster, Über Nicolien und Nicolien ähnliche Hölzer. Kungl. Svenska Vetens-
kapsakademiens Handl. 45, no. 6, 1910, 8. 6.
2) L. Busealioni e P.Vinassa de Regny, Le pellicolo di collodio nello studio dei fossili et
dei minerali. Atti Accademia Gioenia di Scienze Naturali, Ser. 5a, Vol. III.
Albh. d. math.-phys. Kl1.XXV, 6. Abh. 4

44. Saraca minor Miq.
Tafel XVII, Figur 157—138.

Die Blätter sind namentlich durch die ausgerandete Spitze gekennzeichnet. Die
Seitennerven verlaufen aufrecht-bogenförmig.

Material: Perak (Herb. Hort. Caleuttens., no. 2382 und 4059); Siam, Bangkok (Zimmermann,
no. 61, det. Harms); Koh-Chang (Dänische Siam-Exped. leg. Schmidt); Java (Elbert, no. 486).

45. Indigofera tinctoria L.
Tafel XVII, Figur 155—156.

Einige Seitenfiederchen der Indigopflanze liegen vor und beweisen, daß diese schon
in alter Zeit wild auf Java wuchs; die Heimat dürfte der ganzen Verbreitung nach im
Himalayagebiet zu suchen sein.

Material: Ostindien (Wight, no. 642); Japan (Herb. Berlin); Java (Zollinger, no. 77 und

1396, Warburg, no. 12435, 14673 und 14876); Insel Sokotra (leg. Schweinfurtb, Expedition
Riebeck, no. 283).

46. Deguelia (Derris) elliptica Benth.

Syn. Pongamia volubilis Mor. et Zoll.
Tafel XVII, Figur 139—142; Tafel XVIII, Figur 143—154.

In den häufigsten Fossilien von Trinil gehören verkehrt-eiförmig-längliche bis elliptische
ganzrandige Blättchen von verschiedener Größe, die äußerst variabel sind, sich jedoch bei
genauerer Untersuchung als Deguelia elliptica herausstellen. Bei flüchtiger Betrachtung
scheinen diese vielgestalteten Blätter den verschiedensten Pflanzenarten zu entsprechen.
So könnte man an Myrsine, etwa M. semiserrata Wall., denken, doch sind hier stark
hervorspringende Anastomosen in Form kleiner Polygone vorhanden, auch verlaufen die
Nerven nicht so parallel, was eher an ein Anonaceenblatt erinnern könnte; die Anonaceen
sind jedoch an der Dorsiventralität des Blattes und den transversal verlaufenden Anasto-
mosen leicht kenntlich. Auch die äußerlich ähnlichen Ixora-Arten, etwa Ixora Timoaensis
Dese., haben viel mehr und kleinere polygonale Anastomosen, die stark hervortreten; ferner
sind hier die Nerven enger und, wie bei Myrsine, bogenläufigs. Was endlich zwei andere
Papilionaceen betrifft, an die noch gedacht wurde, nämlich Desmodiun gyroides DC. und
Uraria lagopoides DC., so haben diese bei eingehenderer Vergleichung kaum nähere Be-
ziehungen zu den Fossilien; Uraria lagopoides hat viel breitere ovale Blätter und ist an
dem deutlich abgesetzten Spitzchen leicht kenntlich.

Muß es also schon auf Grund des fossilen Blattmateriales als vollkommen gesichert
gelten, daß nur die Liane Deguelia elliptica in Betracht kommt, so wird dies überdies
außer allen Zweifel gesetzt durch den Fund einer wohlerhaltenen Hülse (Tafel XXVII,
Figur 139—140). Diese ist lederartig, lanzettlich, beiderseits scharf gerandet, an der
samentragenden Naht schmal geflügelt und enthält drei Samen.

Material: Herb. Mus. Perak, n0.1678 und 1738a; Siam, Bangkok (Schomburgk, no. 142 und

no.1858); Java (Zollinger, no. 325, Herb. Hort. Bot. Bogor., no. 19762, Warburg, no. 20287 —88);
Ceram-Land (Warburg, Pl. Papuanae, no. 20288); Neu-Hannover (Naumann).

Melastomaceae.
47. Memecylon floribundum Bl.
Syn. M. tinetorium Bl.
Tafel XX, Figur 161—163.

Die schmalen, eiförmig-länglichen Blätter sind sehr dick lederartig, so daß fast nur
der Mittelnerv sichtbar ist, während die spärlichen schief aufsteigenden Seitennerven kaum
zu erkennen sind. :

Material: Java (Zollinger, no. 1590 =M. tinetorium Bl., Koorders, no. 26928; Philippinen
(Cuming, no. 2322).

48. Memecylon myrsinoides Bl.
Tafel XX, Figur 164— 166.

Von der vorigen ist diese Art durch die breiten, elliptisch-eiförmigen, stumpf zu-
gespitzten Blätter verschieden; auch hier sind die spärlichen, schräg aufsteigenden Seiten-
nerven infolge der lederartigen Beschaffenheit des Blattes kaum sichtbar. Dadurch sieht
das Blatt wie ein Loranthus aus und es gibt auch. in Ostindien eine Art Loranthus
memeeylifolius W. et Arn.?), doch hat diese schmälere Blätter.

Material: Perak (Herb. Hort. Caleuttens., no. 5923 und 10447); Java (Zollinger, no. 187,
Elbert, no. 488).

Araliaceae.

49. Polyseias pinmata Forst.
Tafel XIX, Figur 159—160.

Die durch sehr große ganzrandige oder mit entfernten Zähnchen besetzte Blätter
ausgezeichnete Art kommt in zwei Formen vor, einer großfrüchtigen und einer klein-
früchtigen. Beide wurden je nach der Zahl der Samenanlagen in eine Anzahl von Arten
gespalten, die sich indes, da bei jeder 2—5 Samenanlagen vorkommen können, nicht auf-
recht halten lassen. Ich unterscheide demnach

A. var. mierocarpa nov. nom.; Früchte 2—4 mm (4 mm Maximum!)
Syn. Panax pinnatum Lk.;
Polyscias Cumingü (Presl) Harms;
Polyseias Rumphiana Harms;
Polyscias javanica K. et V.
B. var. mierocarpa nov. nom.; Früchte 4—8 mm (4 mm Minimum!)
Syn. Aralia Naumanni E. Marchal;
Panax Minghette Vieill.;
Polyscias cochleata (Laur.) Harms.

Auch hierher gehörige Holzkörper in verkieseltem Zustande und in Braunkohle ver-
wandelt liegen vor. Das Holz (Tafel XXVI, Figur 1—6) ist durch einfache Tüpfelung
der Gefäßwand gegen das Markstrahlparenchym und durch einfach getüpfelte Holzfasern
charakterisiert, die Markstrahlen sind breit und auf dem Tangentialschnitt ziemlich hoch.

1) Vgl. über diese Art v. Ettingshausen, Über die Blattskelette der Loranthaceen, ]. c. 8. 13.
4*

Material: var. mierocarpa: Celebes, Minahassa (Herb. Koorders, no. 15098); Philippinen,
Luzon (Jagor, no. 742, Cuming, no. 1553 — Polyseias Cumingii); Neu-Guinea (Warburg, no. 20451
und 20457); Kaiser Wilhelmsland, Tami-Inseln (Bamler); Nyman, Pl. e Nova-Guinea, no. 23
— Polyscias Rumphiana Harms, Kaiser Wilhelmsland, Konstantinhafen (Hollrung, no. 479); Neu-
pommern, Ralum (Lauterbach, no. 195); Neumecklenburg (Warburg, no. 20452); Neubritannien
(Gazellen-Expedit. leg. Naumann, Warburg, no. 20450 — var. mierocarpa: Neu-Caledonien,
Südbezirk (Le Rat), Pl. Schlechterianae, no. 15627 auf den Bergen bei Ou-Hinna; Bismarck-
Archipel (Warburg, no. 20454, leg. Parkinson — Aralia Naumanni); Neu-Guinea (Warburg,
no. 20453 = Polyscias cochleata); Nat. Herb. of New South Wales, no. 14.

Bemerkung: Panax pinnatum aus ÖOstindien gehört nach den Materialien des Leidener
Herbars zu Polyscias hederaefolia Wight!

Borraginaceae.

50. Cordia aff. suaveolens Bl.
Tafel XXV, Figur 1—2; Tafel XXVI, Figur 15.

Wenn auch von den Blättern dieser Pflanze fossil nichts erhalten ist, so liegen doch
mehrfach Kieselhölzer vor, die mit den Eigenschaften der Lianen die Kennzeichen der
Borraginaceen verbinden und hieher zu stellen sind. Das Holz der Cordieen, die eine
selbständige Abteilung der Borraginaceen bilden, ist durch die einfache Gefäßperforation
und die einfach getüpfelten Holzfasern gut charakterisiert. Von den in Betracht kommen-
den Arten stimmt am meisten Cordia suaveolens überein, doch genügt hier der anatomische
Bau des Holzes wegen der großen Ähnlichkeit der einzelnen Arten nicht zur absolut
sicheren Bestimmung der Spezies.

Material: Java (Zollinger, no. 1457, Koorders, no. 12941).

Loganiaceae.

51. Fagraea litoralis Bl.
Tafel XX, Figur 167—168; Tafel XXI, Figur 170—171.

Die verkehrt-eiförmigen Blätter sind entweder in eine kurze Spitze ausgezogen oder
ausgerandet. Letztere erinnern an die Blattformen mancher Tetranthera-Arten, doch zeigen
die Fossilien deutlich ein sehr stark lederartiges Blatt, bei dem die schräg aufsteigenden
Seitennerven kaum sichtbar sind, während Tetranthera wie alle Lauraceen durch seine
zahlreichen Anastomosen leicht zu erkennen ist.

Zu der Gattung Fagraea gehört auch ein von Goeppert!) abgebildetes Blattfragment
aus dem Miozän von Java, daß einen genabelten Pilz auf der Blattfläche zeigt, den Goeppert
Xylomites stigmariaeformis nennt. Es ist bemerkenswert, daß eine zu den Fungi imperfecti
gehörige, gut übereinstimmende Pilzform auf den Blättern von Fagraea Khasiana Benth.
aus Ostindien vorkommt, ein Beweis, wie alt die Spezialisierung dieser parasitischen Pilze
ist; im Zusammenhang damit ist es auch von Interesse, daß sich die miozäne Fagraea, die
als Fagraea tertiaria bezeichnet werden möge, am nächsten an die rezente Wirtspflanze
des betreffenden Pilzes, Fagraea Khasiana anschließt.

Material: Engler, Reise nach Java und Brit.-Ind., no. 4243.

!) Go&ppert, Die Tertiärflora auf der Insel Java, 1857, S. 34, Tafel IV, Figur 27.

Apocyneae.
52. WMWillughbya apieulata Mig.
Tafel XXI, Figur 172 -173.
Diese Art unterscheidet sich von der ihr sehr nahestehenden Willughbya firma durch
die dünneren Seitennerven und die in der Mitte gelegene größte Breite des Blattes.
Material: Sumatra (de Vriese, det. Stapf, Herb. Leiden).

Caprifoliaceae.

53. Viburnum coriaceum Bl.
Tafel XXI, Figur 174—175.

Die Art könnte höchstens mit Viburnum sundaicum Migq.!) (Tafel XXI, Figur 176)
verwechselt werden. Bei dieser ist jedoch der Blattrand stets kurz gezähnt, das Blatt
nicht lederartig, die Seitennerven dünn. Viburnum coriaceum ist durch die stark hervor-
springenden charakteristischen Seitennerven nicht zu verkennen.

Material: Ost-Himalaya (Herb. of the late East Ind. Comp, leg. Griffith); Ostindien,
Sikkim (Herb. Berlin); Flora of Manipur, Ostgrenze von Indien, no. 5958, leg. Watt; China,
Yunnan (Henry, no. 9797); Sze ch’uan, Nan ch’uan (Oentralchina), A. v. Rosthorn, no. 117; Java
(Koorders, no. 1043, 3264 und 15616, Forbes [Südost-Java], no. 954, Elbert, no. 15—18 inel.).

Monocotyledones.

Cyperaceae.
54. Oyperus spec.
Tafel XXI, Figur 177—179.

Verkohlte Reste von Monokotyledonen mit grasartigen Blättern sind in allen Teilen
der Pithecanthropus-Schichten überaus häufig. An aufgehellten Präparaten zeigte sich
daß Gramineen nicht in Betracht kommen, ebensowenig Equisetum-Arten wie Equisetum
debile. Bei der Vergleichung anderer Familien, namentlich der Lilifloren, Commelinaceen,
Juncaceen und Üyperaceen zeigte sich, daß die Oyperaceen mit den fraglichen Resten voll-
kommen übereinstimmen und zwar die Gattung Cyperus selbst, da Fimbristylis wegen der
Sekretzellen und des gezackten Parenchyms ausgeschlossen ist. Natürlich ist es bei den
zahlreichen Spezies nicht möglich, die Reste auf eine bestimmte Cyperus-Art zu beziehen,
jedenfalls können sie nicht anders als Öyperusblätter gedeutet werden.

Il.
Charakter der fossilen Flora und deren Beziehung zur rezenten Vegetation.

Bevor ich versuche die Flora der Pithecanthropus-Schichten, wie sie sich
aus den besprochenen, immerhin nicht wenigen Resten ergibt, zu analysieren,
um daraus Schlüsse auf die damaligen klimatischen Verhältnisse zu ziehen,
seien die Ergebnisse der systematischen Bearbeitung zur besseren Übersicht in
tabellarischer Form wiedergegeben.

!) Syn. V. lutescens Bl., V. coriaceum Zoll. no. 2496 sec. spec. orig.!

30
Familie Art Allgemeine Verbreitung der Art Höhe in m
Fungi.
Hyphomycetes ef. Hyphomycetes spec. —_ Er
Dicotyledones.
Fagaceae Castanopsis (Castanea) Curtisiüüi \, Malaiische Halbinsel, Borneo 300
King
Moraceae Streblus asper Lour. Ostindien bis Siam, Sumatra, Philippinen, 50—1000
Molukken
m Artocarpus rigida Bl. Malaiische Halbinsel, Sumatra, Borneo 150 —450
n Artocarpus ef. altissima J. J. | Sumatra und höher
Smith
ee Ficus indica L. Ostindien bis Java, Philippinen 50—1000
= Ficus retusa L. Ost-Himalaya bis Formosa, Sumatra, Borneo, 20 —1500
| Celebes, Philippinen, Neu-Guinea, Neu-
| Caledonien
55 Ficus infectoria Roxb. (s. auch | Khassigebirge bis Neu-Guinea 50—1500
S. 15)
= — — var. Wightiana King Ostindien bis Japan 1200
” Ficus callosa Willd. Ostindien bis Celebes, Timor 10— 1060
ER Ficus variegata Bl. Ostindien bis China, Celebes, Molukken 10—1500
Loranthaceae Loranthus longiflorus Desv. Himalaya bis Australien 0—2250
= Loranthus elasticus Desv. Ostindien bis Malaiische Halbinsel —
er | Zoranthus pulverulentus Wall. | Himalaya bis Malaiische Halbinsel 600— 1200
Hamamelidaceae | Altingia (Liguidambar) excelsa Ost-Himalaya bis Yunnan, Sumatra 600—1200
Noronha
Euphorbiaceae | Flueggea obovata M. Arg. Himalaya bis China und Australien, Afrika | 150—1500
5 \ Cleistanthus myrianthus Kurz | Malaiische Halbinsel bis Neu-Guinea 50 —200
ee | Aporosa fruticosa M. Arg. Malaiische Halbinsel bis Java 10—800
= ' Mallotus moluccanus M. Arge. | Ostindien, Java bis Neu-Guinea 50—1500
Anonaceae | Dvaria zeylanica L. Malabar, Travancore, Ceylon 900
& \ UTvaria Lamponga Scheff. Sumatra >
Ei: Uvaria purpurea Bl. Malaiische Halbinsel bis Hongkong und zu 100— 150
| den Philippinen und höher
> Melodorum manubriatum Malaiische Halbinsel und Philippinen 150 — 240
(Wall.) Hook. f. et Thoms. und höher
5 Ellipeia cuneifolia Hook. f.et | Malaiische Halbinsel, Borneo 150—300
| Thoms. | und höher
» Unona discolor Vahl Ostindien bis China, Borneo, Celebes 10—500
| und höher
s | Polyalthia lateriflora King Malaiische Halbinsel, Sumatra, Celebes 30 — 1200
|
> 150 —900

Mitrephora Maingayi Hook.

f. et Thomas.

Malaiische Halbinsel, Java, Borneo (Kinabalu) |

Vorkommen der Art in dem der Fund-
stelle der Fossilien zunächst liegenden
Gebiete bzw. Java

Bemerkungen über die fossile Art,
ihr Vorkommen und ihre relative
Häufigkeit

Bemerkungen über die rezente
Art

Java; Vulkan Pandan 400—900 m

Java; nur im westlichen Teil

Java; im westlichen und mittleren Teil

Java; Pandan 500 m, Vulkan Lawu-
Kukusan 1200—1400 m

Java; Madiun, Mahoenggebirge 750 m

Java; im gemischten aus 400 Arten
bestehenden Urwald
Java; Pandan 400 — 900;

1500 m

nicht über

Java; Trinil 100—150 m

Java; fehlt in Mitteljava (nicht unter
600 m)

Java; Pandan 400-900 m
Java
Java
Java

Java; Trinil 100—150 m

Java

Java; an den verschiedensten (feuchten
und trockenen) Standorten

Pilzmyzel, parasitisch in den Ge-
fäßen eines in Holzopal umge-
wandelten Stammstückes von
Cassia alata L. (siehe diese)

Hauptblätterschicht, . häufig, ver-
kohlter Fruchtbecher (cupula)
einmal

Hauptblätterschicht, mehrfach

e ein verkohlter
männlicher Blütenstand
Hauptblätterschicht, mehrfach

n n

” n

# einmal
mehrfach,

auch Kieselhölzer
Hauptblätterschicht, einmal

n ”
2 „

n n

ä mehrfach
n n

” n

N einmal

e mehrfach
n n

" einmal

rn n

5 mehrfach
n nr

n „ auch
Braunkohlen- und Kieselholz,
letzteres auch in der Haupt-
knochenschicht

Hauptblätterschicht, mehrfach

Baum vom Habitus der Eichen

immergrünes Bäumchen des ge-
mischten Urwaldes (Boden
feucht)

immergrüner Baum

großer Baum des gemischten Ur-
waldes

großer immergrüner Baum

kleiner laubabwerfender Baum

Festlandsform der Bergwälder
großer Baum

besonders in feuchtem und kühlem
Klima, gerne mit Altingia,
großer Baum

Epiphyt

”

Baum mit säulenförmigem Stam-
me, bildet die Region der
Rasamalabäume

Strauch

immergrüner Baum
immergrünes Bäumchen
kleiner immergrüner Baum

Baum

immergrüner 30 m hoher Baum

32
Familie Art Allgemeine Verbreitung der Art Höhe in m
Lauraceae Tetranthera alnoides Miq. Himalaya (1200 m) bis China (in Mauritius | 900—1500
eingeführt)
= Tetranthera salieifolia Roxb. Malaiische Halbinsel bis 1800
” Oylicodaphne fusca Bl. Sumatra =
= Cylicodaphne cuneata Bl. Sumatra, Borneo —
2 DehaasiasquarrosaMiqg.etZoll. | Java (endemisch) =
= Oryptocarya ferrea Bl. var. | Malaiische Halbinsel und Java 500
oblongifolia (Bl.) Meisn.
Dilleniaceae Tetracera sarmentosa (1..) Ostindien bis Siam, Sumatra, Celebes —
Willd var. hebecarpa (DC.) |
Hook. f. et Thoms.
Guttiferae Garecinia dulceis Kurz Andamanen, Celebes, Molukken, Timor 20 —500
5 Garcinia Grahami Pierre Borneo —
” . Mesua ferrea Choisy | Himalaya bis Siam 1300-1500
Dipterocarpeae Hopea fagifolia Mig. , Malaiische Halbinsel, Sumatra, Bangka 20-500
|
= Vatica lancaefolia Miq. Himalaya bis Malaiische Halbinsel 120—1200
Sterculiaceae Reevesia Wallichü R. Br. Khassigebirge, Indien, Ost-Himalaya ' 900—1350
Rutaceae Feronia elephantum Corea West-Himalaya, Ceylon, Vorderindien \ 300—900
Meliaceae Aglaiapalembanica(Migq.)C.DC. _ Malaiische Halbinsel, Sumatra, Borneo, Phi- | 300—450
lippinen und höher
5 Aglaia odorata Lour. Ostindien bis China, Philippinen, Amboina | —_
Papilionaceae Cassia alata L. Ostindien bis Timor, Brasilien, Cuba, Haiti, 360
Martinique, inden Tropen kosmopolitisch | und höher
|
= | Saraca minor Mig. Himalaya bis Siam, Ceylon, Malakka, Su- 150— 700
matra | S
r \ Indigofera tinctoria L. Ostindien bis Japan | —
5 Deguelia (Derris) elliptica Malaiische Halbinsel bis Siam und Neu- 50
Benth. Guinea | und höher
Melastomaceae Memecylon floribundum Bl. Java (bisher für endemisch gehalten!), auch 25— 900
Philippinen
ss Memecylon myrsinoides Bl. Malaiische Halbinsel, Java | 200—450
Araliaceae ı Polyscias pinnata Forst. Kei-Inseln, Neu-Guinea, Neu-Caledonien, 600—1100
Celebes, Philippinen — australisches
Element!
Borraginaceae | Cordia aff. suaveolens Bl. Java (endemisch) | 5500
Loganiaceae | Fagraea litoralis Bl. Östindien, Java, Celebes, Molulkken | 10—700
Apocyneae Willughbya apiculata Mig. Sumatra | =
Caprifoliaceae Viburnum coriaceum Bl. temperierter Himalaya bis Zentral-China | 1200-2700
(Sze ch’uan), Sumatra, Java |
Monoeotyledones.
Cyperaceae Cyperus spec. Zr; 5
Unbestimmter
Herkunft. |
Kopal (von bern- | Fr -.
steinartiger Be- |
|

schaffenheit)

Vorkommen der Art in dem der Fund-
stelle der Fossilien zunächst liegenden
Gebiete bzw. Java

Bemerkungen über die fossile Art,
ihr Vorkommen und ihre relative
Häufigkeit

De ee eeeGa—e ee e uU

Bemerkungen über die rezente
Art

Java; in einer Höhe von 1500 m

Java
Java

Java

Auf Java ausgestorben
Java

Auf Java nur verwildert

Java
Java; Trinil 100—300 m

Java; Pandan 400—900 m

Java
Java

Java; Pandan 400—900 m
Ostjava; Rahoen-Idjen Plateau 1100 m

Java
Java

Java; Madiun 1400—2000 m; Kendil 1500
bis 1600 m; Vulkan Kukusan 1200
bis 2600 m

ähnlich verschiedene Cyperus-Arten, z.B.

Cyperus dilutus, Trinil 100—150

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 6. Abh.

Hauptblätterschicht, häufig, sowie
sämtliche Holzkohlen

5 mehrfach

a einmal

» mehrfach

n einmal

. mehrfach

n einmal

a mehrfach
Kieselholz, Hauptknochenschicht
Frucht, Hauptknochenschicht,

einmal

Hauptblätterschicht, einmal

a mehrfach

= einmal,auch
Opalholz aus der obersten roten
Aschenschicht

Hauptblätterschicht, einmal

a mehrfach
5 häufig, auch
eine Hülse

Hauptblätterschicht, mehrfach

rn n
5 einmal, auch
Kiesel- und Braunkohlenholz
in der Hauptknochenschicht
Kieselholz, Hauptblätterschicht
Hauptblätterschicht, mehrfach

” n
Bi einmal

Häufig in der Hauptknochen- und
Hauptblätterschicht, sowie in

der sehr harten Ton- und
Aschenschicht
Aus den Tonbänken über der

Hauptknochenschicht — ent-
hält weder freie noch gebun-
dene Bernsteinsäure

kleiner Baum

kleiner Baum des gemischten Ur-
waldes

immergrüner 12 m hoher Baum
kleiner Baum feuchten Bodens

hoher Baum sehr feuchter Ur-
wälder

vielfach kultiviert (z. B. in Cairo),
kräftiger Baum
10 m hoher Baum

Strauch feuchter Böden
holzartige Staude der Bergwälder

12m hoher Baum feuchter Böden

Kletterstrauch
baumartiger Strauch

5 „ lauabwerfend
baumartiger Strauch

blattabwerfendes Bäumchen

immergrüner Kletterstrauch (Sub-
epiphyt!)

Kautschukliane

Charakterpflanze der höheren kon-
stantfeuchten Bergregion ; klei-
ner Baum

Aus dieser Zusammenstellung geht in erster Linie hervor, daß sämtliche
fossilen Pflanzen der Trinil-Schichten heute noch leben, so daß man zunächst
glauben könnte, man habe es mit einer sehr jungen Ablagerung zu tun. Daß
dies nicht der Fall ist, zeigt ein Blick auf die heutige geographische Ver-
breitung der Arten, welche in der folgenden Übersicht dargestellt ist (die nur
annähernd bestimmten Arten sind eingeklammert):

A. Pflanzen mit ausgesprochener Verbreitung vom indischen Festland nach Osten.

I. Arten, die von Ostindien bis Melanesien — Neu-Guinea bzw. Neu-Caledonien —
gehen: Streblus asper, Ficus retusa, F. variegata, F. infectoria var. genuina, F. cal-
losa, Loranthus longiflorus, Flueggea obovata, Cleistanthus myrianthus, Mallotus
moluccanus, Garcinia dulcis, Aglaia odorata, Cassia alata, Deguelia elliptica, Fa-
graea litoralis.

ll. Arten, die auf den Philippinen ihre Ostgrenze erreichen: Ficus indica, Uvaria
purpurea, Melodorum manubriatum, Aglaia palembanica, Memecylon floribundum.

III. Arten, welche bis Celebes gehen: Unona discolor, Polyalthia lateriflora, Tetracera
sarmentosa var. hebecarpa.

IV. Pflanzen, die jetzt nur mehr auf dem Festland oder auf diesem und einer bzw.
mehreren der drei großen Sunda-Inseln oder auschließlich auf letzteren vorkommen:

1. Heute nur mehr auf einer bzw. mehreren den drei großen Sunda-Inseln lebend:

a) auf Borneo und Sumatra: Oylicodaphne cuneata;

b) nur von Borneo bekannt: Garcinia Grahami;

c) nur auf Java lebend: Dehaasia squarrosa (Cordia suaveolens);

d) auf Sumatra: (Artocarpus altissima), Uvaria Lamponga, Owylicodaphne fusca,
Willughbya apiculata.

2. Nur auf dem Festland und einer oder mehreren der drei großen Sunda-Inseln lebend
vorkommend:

a) auf Borneo, Java und Sumatra sowie auf dem Festland: Artocarpus rigida;

b) auf Borneo, Java sowie auf dem Festland: Mitrephora Maingayi;

c) auf Java, Sumatra sowie auf dem Festland: Altingia excelsa, Saraca minor,
Viburnum coriaceum;

d) auf Java sowie auf dem Festland: Aporosa fruticosa, Tetranthera alnoides, Cryp-
tocarya ferrea var. oblongifolia, Reevesia Wallichii, Memecylon myrsinoides;

e) auf Borneo sowie auf dem Festland: Castanopsis Curtisii, Ellipeia cuneifolia;

f) nur mehr auf Sumatra und dem Festland: Hopea fagifolia;

g) nur mehr auf dem Kontinent bzw. Ceylon: Ficus infectoria var. Wightiana und
monticola, Loranthus elasticus, L. pulverulentus, Uvaria zeylanica, Tetranthera sali-
cifolia, Mesua ferrea, Vatica lancaefolia, Feronia elephantum, Indigofera tinctoria.

B. Pflanzen mit ausgesprochener Verbreitung vom australischen Festland nach Westen:

Polyscias pinnata.

Daraus ergibt sich unter ausschließlicher Berücksichtigung der sicher be-
stimmten Arten ziffernmäßig folgende Übersicht:

Zahl der Arten Prozentsatz

EleutemnochgaumfJavaslebendey es. ve 32 62,7
Heute noch in der Nähe von Trinil vorkommend . . . .. 10 19,6
Heute der Hauptverbreitung nach auf dem indischen Festland . 29 56,8
Heute von Ostindien bis Neu-Caledonien . . 2... 2.2... 14 27,6
Heute auf den Philippinen die Ostgrenze erreichend . . . . 5 9,8
HentetdiewOstgrenzewaufsGelebesinnn want: MO ER NE 3 5,8
Summe 51 1,00

Was zunächst die noch heute in der nächsten Umgebung von Trinil vor-
kommende Flora anlangt, so ist daran zu erinnern, daß Java schon vor etwa
fünfzig Jahren durch den genialen Junghuhn, den man mit Recht den
Humboldt Javas genannt hat, eine grundlegende pflanzengeographische Bearbei-
tung erfuhr, über die man im großen und ganzen auch heute noch nicht
hinausgekommen ist. Die Junghuhnsche Einteilung in vier Höhenregionen,
die vom Strande der Tropen zu den kalten Gipfeln der über 3000 m hohen
Feuerberge allmählich emporsteigt, ergibt sich ohne willkürliche Trennungen,
sobald man den Gesamtcharakter der Vegetation im Auge behält, der allein
den Ausschlag geben kann, wenn es sich um die Beurteilung der für eine
Flora geltenden klimatischen Bedingungen handelt. Nach den jeweils an Arten-
und Individuenzahl am meisten hervortretenden Gewächstypen, die hier ihre
günstigsten Lebensbedingungen finden, kann man auf Java folgende Regionen
unterscheiden:

I. Region der Feigenbäume oder heiße Region . . 0— 650 m;
II. Region der Lorbeerbäume oder gemäßigte Region 650—1500 m;
II. Region der Eichen oder kühle Region . . . . 1500—2500 m;
IV. Region der Heidekräuter oder kalte Region . . 2500—3300 m.

Im folgenden sollen nun einige Pflanzengenossenschaften in der Umgebung
von Trinil vorgeführt werden. Einen Anspruch auf Vollständigkeit machen
diese Listen, die sich auf das von Dr. Elbert für die Selenka-Expedition ge-
sammelte Herbarmaterial stützen, natürlich nicht, aber — von den Junghuhn-
schen Angaben abgesehen — fehlen derartige Schilderungen der Vegetations-
verhältnisse fast gänzlich, daß es gerechtfertigt erscheint, authentisch bestimmtes
Material für weitere Forschungen bekanntzugeben.

Pelrunal:

a) 50—100 m: Bachanania florida, Calotropis gigantea, Merremia gemella,
Porana volubilis, Bridelia stipularis, Phyllanthus reticulatus, Dichrostachys ci-
nerea, Desmodium Cephalotes, Flemingia lineata, Ardisia humilis, Jasminum
didymum, Passiflora foetida;

b) 100-150 m: Leea aequata, Anacardium occidentale, Bachanania florida,
Mangifera indica, Uvaria purpurea, Alstonia costata, A. villosa, Polyscias
nodosa, Pothos longifolius, Flacourtia Ramontchi, Ehretia buxifolia var. micro-
phylla, Protium javanicum, Wedelia biflora, Argyreia mollis, Porana volubilis,
Cyperus dilutus, Dioscorea alata, D. pentaphylla, Antidesma Bunias, Bridelia
tomentosa, Glochidium glaucum, Macaranga Tanarius, Cassia mimosoides, Al-
bizzia stipulata, Crotalaria semperflorens, Desmodium Cephalotes, Uraria cri-
nita, Flemingia involucrata, Gloriosa superba, Loranthus longiflorus,
Talauma Candollei, Gossypium barbadense, Barringtonia spicata, Eugenia Jam-
bosa, Zizyphus jujuba, Petunga longifolia, Capparis sepiaria, Solanum verbasci-
folium, Kleinhovia hospita, Lantana Camara, Artocarpus integrifolia, Cudrania
javanica, Ficus gibossa, Gmelina villosa, Tectona grandis;

c) 100—300 m: Barleria Prionitis, Leea aequata, Mangifera indica, Anona
reticulata, Plumiera acutifolia, Fimbristylis globulosa, Polypodium Phymatodes,
Cinnamomum zeylanicum, Bauhinia divaricata, B. malabarica, Cassia alata,
©. fistula, C. Horida, C. mimosoides, Clitoria ternatea, Desmodium gangeticum,
Flemingia strobilifera, Leucaena glauca, Pachyrrhizus angulatus, Mezoneurum
pubescens, Sesbania grandiflora, Teramnus labialis, Gossypium herbaceum, Hi-
biscus Abelmoschus, Sida retusa, Psidium guajava, Cardiopteris lobata, Jasmi-
num didymum, Calamus spec., Zizyphus jujuba, Paederia foetida, Hornstedtia
minor K. Sch., Brucea sumatrana, Helicteres Isora, Melochia indica, Grewia
celtidifolia, Schoutenia ovata, Ficus benjamina, Streblus asper, Callicarpa
cana, Olerodendrum serratum, Vitex pubescens.

II. Pandan.

400—900 m: Vitis discolor, Calosanthes indica, Pangium edule, Capparis
micrantha, Chloranthus officinalis, Argyreia capitata, Alangium spec, Maba
buxifolia, Aleurites moluccana, Baccaurea racemosa, Flueggea obovata,
Orthosiphon stamineus, Cajanus indicus, Cassia fistulosa, Saraca minor, Abu-
tilon auritum, Memecylon floribundum, Amoora spec., Üedrela spec.,
Eugenia Jambolana, Jambosa spec, Eugenia spec. div., Corymbis veratrifolia,
Ixora spec., Psychotria aurantiaca, Evodia glabra, Homalium tomentosum,
Helicteres hirsuta, Melochia indica, Grewia celtidifolia, Pterospermum Blumea-
num, Schoutenia ovata, Celtis Wightii, Conocephalus suaveolens, Ficus fistulosa,
F. fulva, F. gibbosa, F. hispida, F. parietalis, Pipturus asper, Streblus asper,
Villebrunea integrifolia, Callicarpa longifolia, Clerodendron Blumeanum, C. ver-
ratum.

Ill. Lawu.

1. Plaosan:

a) 800—1000 m: Tournefortia tetrandra var. breviflora, Conyza angusti-
folia, Erechtites valerianifolia, Synedrella nodiflora, Webbia biflora, Nasturtium
diffusum, Cyperus pilosus, Glochidium glaucum, Sauropus albicans, Crotalaria
Saltiana, Pithecolobium lobatum, Buddleia asiatica, Sageretia oppositifolia,
Amygdalus communis, Artocarpus Blumei, Duranta Plumieri, Vitex trifolia;

b) 900—1300 m: Euphorbia pulcherrima;

c) oberhalb Plaosan, 1000—1200 m: Adiantum diaphanum, Hibiscus ma-
crophyllus;

d) Gipfel, 29300—3200: Alchemilla spec.

2. Sido Ramping, Gandongtal:

a) 1200—1400 m: Justicia procumbens, Cyperus cylindrostachyus, Adian-
tum diaphanum, Lindsaya cultrata, Pteris aquilina f. capensis;

b) 1300—1400 m: Dianthera dichotoma, Stereospermum hypostictum,
Cynoglossum furcatum, Campanumoea javanica, Lonicera javanica, Cerastium
triviale, Drymaria cordata, Anaphalis longifolia, Bidens pilosa, Emilea sonchi-
folia, Erechtites praealta, E. valerianifolia, Galinsoga parvifolia, Gnaphalium
luteo-album, Lactuca indica, Webbia biflora, Thuya spec., Nasturtium officinale,
Quercus oxyrrhyncha, Cyperus cylindrostachyus, Equisetum debile, Cyrtandra
longipetiolata, Andropogon Nardus, Aplada mutica, Arundinella fuscata, Im-
perata arundinacea, Ischaemum aristatum, Isachne miliacea, Pogonatherum
cerinitum, Sporobus diander, Hypericum Hookerianum, Elsholtzia elata, Gom-
phostema phlomoides, Leucas linifolia, Mesona palustris, Plectranthus javanicus,
Salvia coceinea, Desmodium scalpe, D. triflorum, Pithecolobium montanum,
Schuteria rotundifolia, Usnea barbata, Buddleia asiatica, Lycopodium cernuum,
L. clavatum var. divaricatum, Urera lobata, Altstronia macrophylla, Myrica
longifolia, Caryophyllus floribundus, Arandina bambusifolia, Plantago depressa,
Polygala paniculata, Polygonum chinense, Ranunculus diffusus, Solanum nigrum,
Wickstroemia Candolleana, Sanicula europaea, Ficus cuspidata, Callicarpa rubella;

c) 1400— 1600 m: Gleichenia dichotoma, Hymenophyllum spec., Polypodium
spec., Pteris aquilina f. capensis.

3. Kukusan.

a) 1200 —1400 m: Engelhardtia aceriflora, Cassia laevigata, Ficus retusa;

b) 1300—1500: Mangifera foetida;

c) 1500— 1700: Acer niveum, Caryospermum serrulatum, Podocarpus
cupressina, Quercus lineata, Q. lineata var. Merkusii, Q. oxyrrhyncha, Diplycosia

heterophylla Bl., Aeschynanthes Horsfieldii, Litsea diversifolia, Albizzia mon-
tana, Geniostoma montanum, Ardisia javanica, A. laevigata, Maesa indica,
Eugenia spec., Nepenthes Melamphora, Polygala venenosa, Coffea arabica, Lasi-
anthus inodorus, L. lucidus, Psychotria divergens, Dodonaea viscosa, Eurya
acuminata var. angustifolia, Sarauja Blumeana, Ficus fistulosa, F. fulva, F. uro-
phylla Wall, Vaccinium Rollinsoni, V. Teysmanni.

4. Djogolarangan, Kali Djeploh.

1200—1400 m: Viburnum coriaceum, (Quercus lineata var. Merkusii,
Homolanthus populifolius, Lepedeza cytisoides, Pithecolobium montanum, Medi-
nilla intermedia, Photinia Notoniana, Mussaenda ferruginea, M. frondosa, Wend-
landıa rufescens, Nauclea spec., Toddalia acuminata, Hydrangea oblongifolia, Itea
macrophylla, Weinmannia Blumei, Melochia indica, Sarauja bracteosa, Vacci-
nium Hasselti.

5. Kendil.

a) 1300—1500 m: Ardisia laevigata, Ficus quercifolia;

b) 1500— 1600 m: Viburnum coriaceum, Spartium junceum, Maesa
indica, Helicia attenuata, Citrus decumana.

6. Z.—0. helling.

a) 1300—1500 m: Heptapleurum confine, Viburnum coriaceum, Glochi-
dium rubrum, Aspidium aculeatum, Nephrolepis exaltata, N. volubilis, Cyrtandra
cuneata, Maesa indica, Nauclea grandiflora, Sarauja bracteosa, Triumfetta semi-
triloba, Ficus fistulosa;

b) 2300—2600 m: Heptapleurum aromatıcum, Viburnum coriaceum,
Inula cappa, Davallia bullata, Mesona palustris, Dianella nemorosa, Lycopodium
volubile, Peperomia reflexa, Plantago Hasskarli, Polygonum chinense, Thalietrum
javanicum, Rubus fraxinifolia, R. nivea, Photinia Notoniana, Toddalia aculeata,
Dodonaea viscosa, Vaccinium Teysmannı.

c) 2500—2800 m: Anaphalis longifolia, Gnaphalium japonicum, Gynura
aurantiaca, Aspidium aculeatum, Impatiens platypetala, Lepedeza cytisoides,
Buddleia asiatica, Geniostoma montanum, Polygonum Minense, Lysimachia ra-
mosa, Thalictrum javanicum, Rubus angulosa, R. vivea, Astilbe rivularis, Eurya
coniocarpa, Valeriana javanica.

7. Gipfelflora des Lawu.

2900—3200 m: Antennaria viscida, Gnaphalium luteo-album, Sonchus

javanicus, Carex indica, Gaultheria nummularioides, Aspidium aculeatum,
Gentiana quadrifaria, Isachne miliacea, Hypericum Hookerianum, Calamintha

umbrosa, Scutellaria discolor, Albizzia montana, Parochetus communis, Lyco-
podium clavatum var. divaricatum, Plantago depressa, P. Hasskarli, Polygonum
Minense, Thalictrum javanicum, Alchemilla spec., Rubus lineata, Photinia Noto-
niana, Ph. integrifolia, Cinchona Calisaya, C. suceirubra, Galium rotundifolium
var. leiocarpum, Nertera depressa, Eurya coneocarpa, Gordonia excelsa, Vacci-
nium varingaefolium.

Vergleicht man diese Vegetation mit der fossilen Flora von Trinil, so
findet man folgende Arten gemeinsam:

Höhe in m Höhenregion
Loranthus longiflorus . . . 100— 150 1
Uyarıa purpurea, 0... 271007190 I
@assıa alatar 2er 100300 1l
Streblusyasperan m. 2027722224100 300 II
Ficus variegata . -. . » . 400— 900 u
Flueggea obovata . . . . 400— 900 1
Saraca minor . . . 2 ..2.....400— 900 II
Memecylon myrsmoides . . 400— 900 II
Fieus retusa . . » . .....1200—1400 IL
Viburnum coriaceum . . . 1200—2600 I und II.

Daraus ergibt sich ohne weiteres, daß von den zehn noch heute in der
nächsten Umgebung des fossilen Pflanzenlagers gefundenen Arten sieben der
zweiten gemäßigten oder Lorbeerregion angehören.

Was die drei Pflanzen der ersten Zone angeht, so kommt Uvaria purpurea
auf der Malaiischen Halbinsel auch bei 600 m vor, Cassia alata ist in den
Tropen Kosmopolit, steigt aber nicht selten in die Bergwälder, wo sie feuchten
Boden bevorzugt und 1 bis 2 m hohe Büsche bildet, Zoranthus longiflorus endlich
geht vom Meeresstrand bis zu Höhen von 2250 m, ist also sehr anpassungsfähig.

Von den sieben oben angeführten Pflanzen beansprucht Viburnum coria-
ceum das größte Interesse. Dieser immergrüne Schneeball, ein kleiner Baum,
kann geradezu als Charakterpflanze der höheren konstant feuchten Bergwälder
bezeichnet werden und geht nie unter 1200 m. So bewohnt er im temperierten
Himalaya, im Khassigebirge und auf den Bergen Dekans die Höhen zwischen
1200 und 1500 m; die nördliche Verbreitung auf dem Festland reicht bis
Sze ch’uan in Zentralchina, das durch ein feuchtes und wolkiges Klima aus-
gezeichnet ist.

Von den Feigenbäumen kommt Ficus variegata allerdings manchmal,
z. B. auf Celebes, im Küstenwald vor, gewöhnlich aber kommt dieser 40 m hohe
Baum mit dem später zu erwähnenden Rasamalabaume (Altingia excelsa) in
feuchten Hochwäldern bei 600 bis 1200 m vor; über 1500 wurde er dagegen

nicht mehr beobachtet, er überschreitet demnach die gemäßigte Region nicht.
Auch Ficus callosa hält sich zwischen 10 und 1000 m, Ficus retusa zwischen
20 und 1500 m. Die Feigenbäume sind ja eigentlich wie die Anonaceen Tief-
landsbewohner, allein sie werden in zahlreichen Arten auch noch in der zweiten
Region getroffen, die eben eine Übergangsformation ist und noch viele Elemente
der heißen Zone enthält.

Auch bei den sonst noch auf Java lebend vorkommenden 22 Arten finden
sich mit mancher höher steigenden Tieflandsform spezifische Charakterpflanzen
der gemäßigten Region. In erster Linie ist hier der für den physiognomischen
Charakter des Landschaftsbildes so wichtige Rasamalabaum, Altingia excelsa,
zu nennen. Dieser Baum, den der begeisterte Junghuhn als Fürst in den
Wäldern preist, erhebt sich mit seinem schnurgeraden Stamme am Saume der
düsteren schattigen Wälder und erst 25 bis 30 m über dem Boden teilt sich
der 48 m hohe Baumriese in die Äste, bedeckt von der kugeligen Laubkrone,
an Höhe wie an Umfang alle anderen Bäume übertreffend. Der heute auf
Mitteljava fehlende Baum hält sich streng an die Grenzen der temperierten
Zone und geht an den Orten seines spontanen Vorkommens nicht unter 600 m
und nicht über 1200 m.

Charakteristisch für die gemäßigte Region ist ferner die Gattung Fagraea,
von der die Art F.litoralis fossil vorliegt. Dieser immergrüne Kletterstrauch
feuchter Wälder verdient eigentlich seinen Namen nicht ganz, denn auf dem
tahoen-Plateau gedeiht er bei 700 m und die mit ihm aufs engste verwandte
Fagraea lanceolata, die sich hinsichtlich ihrer Blüten und Früchte von F. litoralis
nicht unterscheidet, so daß sie vielleicht nur eine Varietät der letzteren dar-
stellt, steigt sogar bis 1500 m.

Memecylon floribundum, ein baumartiger Strauch aus der Familie der Mela-
stomaceen, wurde bisher für eine für Java endemische Art gehalten, die
etwa in einer Höhe von 15 m vorkommt. Es konnte hier zum ersten Male
darauf hingewiesen werden, daß die charakteristische Pflanze schon von Cuming
von den Philippinen mitgebracht wurde und bis zu 900 m empor geht, also
gleichfalls für die zweite Zone in Anspruch genommen werden darf.

Bemerkenswert ist ferner die Araliacee Polyscias pinnata, ein baumartiger
Strauch, der mehrere bisher nicht richtig erkannte Arten umfaßt (vgl. S. 27).
Er wächst in Ostjava auf dem Rahoen-Idjen-Plateau bei 1100 m Höhe, wo
sich überhaupt zum Teil eine der fossilen Flora entsprechende Pflanzengesell-
schaft vorfindet.

Die eigentlichen Charakterpflanzen dieser Region sind jedoch die Lorbeer-
bäume, die man in einer solchen Artenzahl in einer geringen Höhe vergeblich

suchen würde Zu den häufigeren Fossilien von Trinil gehört Tetranthera
alnoides, welche die Höhen von 900 bis 1500 m bewohnt und früher auch
in tieferen Lagen zahlreich angebaut wurde. Wie die ihr nahe verwandte
Tetranthera salicifolia, die aber, wie schon der Name sagt, weidenartige Blätter
hat, kommt sie im feuchten Assam bei 1200 m Höhe vor und ebenso im
temperierten Himalaya.

Eine Charakterpflanze des östlichen Himalaya und des Khassigebirges bei
900—1350 m ist auch Reevesia Wallichii, die aber auch auf Westjava lebend
noch vorkommt.

Wie schon aus den oben angeführten Zahlen hervorgeht, würde man fast
die Hälfte der bei Trinil gefundenen Pflanzen auf Java heute vergeblich suchen.
Am oberen Rande der zweiten Region treten in Java die Kastanienbäume durch
die Zahl der Arten und Individuen hervor, die ihre günstigsten Lebens-
bedingungen auf dem fruchtbaren, humusreichen, immer feuchten Boden der
schattigen Urwälder finden. Der fossil in den Pithecanthropus-Schichten
gefundene Kastanienbaum gehört jedoch nicht einer der drei noch jetzt auf
Java vorkommenden Arten an, sondern der nur von Penang im malaiischen
Archipel und aus Borneo bekannten Castanopsis Curtisii.

Von größtem Interesse sind natürlich die neun heute nur mehr auf dem
indischen Festland bzw. Ceylon vorkommenden Arten, die immerhin einen
ganz ansehnlichen Teil der Flora ausmachen.

Unter diesen Pflanzen ist die schon erwähnte Tetranthera salicifolia zu
nennen, die auf den Bergen Östindiens bei 1200 m wächst, ferner Vatica
lancaefolia, eine namentlich im Himalaya, dem Khassigebirge, in dem feuchten
Assam und dem steilen Plateau von Silhet heimische Dipterocarpee, die gleich-
falls bis 1200 m emporsteigt. Besonders wichtig ist außerdem eine zu den
Guttiferae gehörige Art, Mesua ferrea, die sich im Areal ihres spontanen Vor-
kommens vom Himalaya bis Siam stets in den Bergwäldern von 1300 bis 1500 m
Höhe findet. Auch Loranthus pulverulentus hält sich im subtropischen Hima-
laya an die Höhenzone von 600--1200 m. Es sei endlich noch auf die durch
einen wohlerhaltenen Fruchtrest vertretene Feronia elephantum hingewiesen,
dessen natürliches Vorkommen auf dem Festland, z.B. dem West-Himalaya und
zwar bei etwa 900 m, zu suchen ist.

Aus diesen Darlegungen, bezüglich deren Einzelheiten die Tabellen (S. 30
und 34) zu vergleichen sind, ergibt sich folgendes. Träte ein Botaniker eine
Wanderung an von Neu-Caledonien, lenkte seine Schritte über Neu-Guinea,
Celebes, die Philippinen, Borneo, Java und Sumatra und käme dann auf das
Festland von Indien, so würde er, je mehr er sich dem Himalaya nähert, um

Albh. d. math.-phys. Kl.XXV, 6. Abh. 6

so mehr die in den Pithecanthropus-Schichten fossil gefundenen Arten lebend
antreffen. Nur eine Art, das einzige australische Element, Polyscias pinnata,
würde ihn vom australischen Kontinent, etwa Neusüdwales, bis Java begleiten.

Um nun die klimatischen Verhältnisse zu ermitteln, unter denen eine solche
Flora, wie sie in den Pithecanthropus-Schichten begraben ist, gelebt hat, wird
man am besten fragen, wie die klimatischen Bedingungen sind, unter denen
eine entsprechende Vegetation in der nächsten Umgebung von Trinil, auf Java
und auf dem indischen Festland vorkommt. Dabei darf jedoch nicht der
Gesamtcharakter der Flora außer acht gelassen werden, da man sonst zu will-
kürlich gezogenen Grenzen gelangen würde, die dem Grundsatz des Unter-
scheidens nicht im mindesten entsprechen.

Trinil legt am Nordrand der ziemlich großen Ebene von Madiun in Mittel-
java. Die jetzige Temperatur der Madiunebene beträgt 24 bis 28°C. Die hier
bei etwa 100 m wachsende Flora wurde oben (8. 39) kurz angeführt und dabei
zeigte sich, daß die Mehrzahl der fossilen Arten erst im Höhengürtel von
400—1400 m lebend anzutreffen ist, also schon innerhalb der gemäßigten Region
und das gleiche gilt für die sonst auf Java noch vorkommenden Arten. Die
Betrachtung der Festlandspflanzen ergibt folgende Pflanzengenossenschaften:

a) Temperierter Himalaya, 1200 m: Ficus retusa, F. infectoria, Loranthus
longiflorus, L. pulverulentus, Altingia excelsa, Flueggea obovata, Tetranthera
alnoides, Mesua ferrea, Vatica lancaefolia, Reevesia Wallichiil, Feronia
elephantum, Saraca minor, Viburnum coriaceum.

b) Khassigebirge, 1200 m: Ficus infectoria var. monticola, Altingia excelsa
Flueggea obovata, Vatica lancaefolia, Reevesia Wallichii.

c) Assam, 1200 m: Ficus indica, Unona discolor, Altingia excelsa, Tetran-
thera alnoides, Tetranthera salicifolia, Vatica lancaefolia, Viburnum
corlaceum.

d) Sikkim, 1200 m: Ficus variegata, Loranthus pulverulentus, Unona
discolor, Viburnum coriaceum.

Die nahen Beziehungen der fossilen Flora von Trinil erstrecken sich nicht
nur auf die Art, sondern auch auf bestimmte Varietäten. Die gewöhnliche
Form von Ficus infectoria z. B. geht von Ostindien bis Neu-Guinea; außer
dieser gibt es aber eine nur mehr in den Bergwäldern Ostindiens und Japans
lebend vorkommende Festlandsform, die sich ebenso fossil bei Trinil findet und
eine weitere besonders charakteristische montane Form des Khassigebirges, der
früher sogar Miquel den treffenden Artnamen F. monticola gegeben hat, kommt
in so individuell ähnlicher Ausbildung auf diesem Gebirge vor, daß man fossiles

und rezentes Blatt bis auf die feinsten Nervenendigungen miteinander ver-
gleichen kann, ohne eine Abweichung zu finden.

Was nun die klimatischen Verhältnisse der gemäßigten Region von Java
anlangt, so hält sich die Luftwärme nach Junghuhn zwischen 18 und 22°.
Vor allem herrschen hier stärkere Niederschläge und fast jeden Nachmittag
entladen sich an den Berghängen die heftigsten Gewitter; dazu kommt, daß
der tägliche Temperaturwechsel häufiger und die Feuchtigkeit der Atmosphäre
größer ist. Auch sonst herrschen in Südostasien ähnliche Temperaturmittel für
das Hochland. Tosari auf Java hat bei einer Höhe von 1777 m eine durch-
schnittliche Jahrestemperatur von 15,9°, Toba auf der Inland-Hochebene von
Nordsumatra bei 1150 m Höhe 20,9°. Aus zahlreichen Temperaturmitteln für
Südostasien hat sich als Betrag für die mittlere Temperaturabnahme mit der
Höhe 0,59° pro 100 m ergeben.

Fasse ich die Ergebnisse zusammen, zu denen die Betrachtung der in den
Pithecanthropus-Schichten enthaltenen Arten führt, so zeigt sich, daß diese
auf das bestimmteste für die Zeit der Bildung der Ablagerung das Vorhanden-
sein eines Klimas erweisen, das im Vergleich mit dem heute an dem Stand-
orte herrschenden als ein kühleres, gemäßigteres bezeichnet werden muß und
im Mittel um 6° niedriger war ais heute.

Diese Zahl ist sicher nicht zu hoch gegriffen, denn Pflanzen wie Tetran-
thera alnoides, Mesua ferrea, Reevesia Wallichii und Viburnum coriaceum deuten
zusammen mit der an Individuenzahl überwiegenden Kastanienart und den
zahlreichen Lorbeerarten an, daß die an der oberen Grenze bei ca. 1200 m
herrschenden klimatischen Bedingungen für die Zeit der fossilen Flora anzu-
nehmen sind. Hier sind es die immer feuchten, immergrünen, schattigen, aus
etwa 200 bis 400 Baumarten bestehenden Urwälder auf fruchtbarem, humus-
reichem, immer feuchtem Boden der zweiten oder Lorbeerregion, die der
fossilen Waldflora entsprechen.

Aber selbst hier würde man nicht alle Arten wieder finden, die sich fossil
erhalten haben. Dies ist nur auf dem indischen Festland der Fall und zwar
im temperierten Himalaya, in Assam an der Ostgrenze von Indien, im Khassi-
gebirge in einer Höhe von 750 bis 1200 m. Das Khassigebirge, das sich steil
aus der Ebene von Silhet erhebt, hat bekanntlich bei Cherrapungi, das mit
einer Meereshöhe von 1250 m etwa den für die fossile Trinilflora angenom-
menen Verhältnissen entspricht, 11626 mm mittleren Regenfall; wenn hier diese
kolossale Regenmenge auch durch die eigentümliche plateauartige Lage bedingt
ist, so darf doch für die fossile Trinilflora eine ähnliche Regenmenge ange-

nommen werden. Der östliche Himalaya, der in seiner temperierten Region
6*

die Charakterpflanzen der fossilen Flora enthält, weist Niederschlagsmengen auf,
die sich mit denen von Cherrapungi vergleichen lassen. Auch Assam, das eine
der fossilen entsprechende Pflanzengenossenschaft noch heute beherbergt, weist
große Regenmengen — 239 cm mittleren Regenfall pro Jahr — auf.

So glaube ich nach wie vor, daß die Gesamtheit der Trinilflora ein heißes
Tropenklima ausschließt und nicht nur ein um ca. 6° kühleres, sondern auch
feuchteres regenreicheres Klima verlangt, als es jetzt in Mitteljava herrscht.

Anzeichen, welche dieses Resultat unterstützen, lassen sich auch aus den
biologischen Verhältnissen gewinnen, die gegenwärtig die Vegetationsbedingungen
der gemäßigten Region charakterisieren. Alle genannten Bäume und Sträucher
kommen nur auf dem feuchten Boden der gemischten Urwälder vor; nur zwei
Arten, die besonders anpassungsfähig sind, Polyalthia lateriflora und Ficus
variegata, wachsen auch an trockenen Standorten. Von laubabwerfenden Arten
ist eigentlich nur Ficus infectoria zu nennen, der aber nur sehr kurze Zeit
blattlos ist. An den erhaltenen Holzkörpern sind Jahresringe auch andeutungs-
weise nicht sichtbar. Die Blattspreiten sind klein und mehr oder weniger
stark lederartig und meist ganzrandig. Viele sind mit Träufelspitzen versehen,
die eine raschere Trockenlegung der Blattfläche gestatten, so Castanopsis Curtisii
Altıngia excelsa, Garcinia Grahami, Hopea fagifolia u. a. Große Laubblätter
sind selten und nur bei Ficus callosa und Polyscias pinnata vorhanden. Von
Lianen sind nur Deguelia elliptica, ein windender Strauch, Fagraea litoralis,
ein subepiphyter Kletterer, und Willushbya apiculata, eine Kautschukliane, zu
nennen. Daraus folgt, daß die Pflanzen von Trinil einem offenen, von Lianen
fast freien Urwald angehörten und dies ist besonders in dem temperierten Regen-
walde der Fall, wo die Lianen abnehmen und die Laubmasse weniger dicht ist.

IV.
Das geologische Alter der Pithecanthropus-Schichten.

Das Alter der Pithecanthropus-Schichten ist bekanntlich bis in die jüngste
Zeit ein strittiger Gegenstand gewesen und noch jetzt schwanken die Ansichten
zwischen pliozän und diluvial.

Fragt man zunächst, ob die Pithecanthropus-Schichten tertiär sein können,
so sprechen gegen diese Annahmen zwei sehr gewichtige Tatsachen. Die eine
ist die, daß weder aus den tertiären Ablagerungen Europas noch denen der Sunda-
Inseln eine einzige der nachgewiesenen Pflanzenarten bekannt wurde; die zweite
Tatsache ist die völlige Übereinstimmung der fossilen Flora mit rezenten Arten.

Gegen die erste Tatsache könnte eingewendet werden, daß wir ja nur
wenig von der Flora der Sunda-Inseln während der Tertiärzeit wissen, während
die Tertiärflora Europas in ihren Grundzügen bekannt ist. Hat sich nun irgend
eine Beziehung zu europäischen Tertiärpflanzen schon gar nicht ergeben, so
ist doch auch unsere Kenntnis der Tertiärflora der Sunda-Inseln nicht so gering
als man vielleicht erwarten könnte. Von Java kennt man eine reiche miozäne
Flora, von welcher Goeppert !) 36 fossile Arten bestimmen konnte; neuerdings
vermehrte Raciborski?) die Kenntnis dieser Flora durch den Fund von zwei
Driftsamen. 32 Arten beschrieb Heer?) von Sumatra und 13 Arten Geyler*)
von Borneo, derselbe’) später von Labuan auf Nordborneo 34 Arten. Dazu
kommt noch eine von Warburg bestimmte Anonaceenfrucht‘®) aus den Zinn-
seifen Bankas, ein Kieselholz aus dem Tertiär von Sumatra’), zwei von Java),
eines von Valentin auf der Insel Negros auf den Philippinen?) und drei von
verschiedenen Lokalitäten der Philippinen 1°).

Diese 125 fossilen Arten zeigen ebensowenig irgendwelche Beziehungen
zu der Flora der Pithecanthropus-Schichten als die acht von Cri& !!) beschrie-
benen.Arten der pliozänen Flora von Gunung Kendeng auf Java. Es ist zwar
nicht bekannt, ob diese Flora alt- oder jungpliozän ist, aber sie ist gegenüber
der von Goeppert untersuchten Miozänflora dadurch von Interesse, daß sie
aus Arten besteht, die sich rezenten viel mehr nähern als dies bei den mio-
zänen Pflanzen Javas der Fall ist, woraus jedenfalls hervorgeht, daß die Flora
von Gunung Kendeng jünger ist als miozän, wahrscheinlich altpliozän.

Nur von Mandalasari oberhalb Nanggoeng (Distr. Leuwiliang, Res. Batavia)
ist mir aus dem Tongestein mit Blatt- und Fischabdrücken eine kleine Flora
bekannt geworden, welche im Geologischen Reichsmuseum zu Leiden aufbewahrt
wird und sich mehr als alle anderen fossilen Floren derjenigen der Pithec-

!) Die Tertiärflora auf der Insel Java. Elberfeld 1857.

2) Über eine fossile Pangium-Art aus dem Miozän Javas. Bull. Acad. sc. (Cl. se. math. et nat.).
Cracovie 1909, S. 280 —284.

3) Über fossile Pflanzen von Sumatra, Abh. Schweiz. Paläont. Ges. I, 1874 und Beiträge zur
fossilen Flora von Sumatra, N. Denkschr. Schweiz. Naturf. Ges. 1880.

%) Über fossile Pflanzen von Borneo. Palaeontogr. 1875.

5) Über fossile Pflanzen von Labuan. Vega-Exped. Vetenskapliga Arb. IV, S. 475—508.

6) Vgl. darüber die Anmerkung in Julius Schuster, Die Flora der Trinil-Schichten. Selenka-Trinil-
Expedition 1911, S. 251.

?) H. Hofmann, Untersuchungen über fossile Hölzer. Zeitschr. f. Naturw. 57, 1884, S. 183.

8) Derselbe, 1. c., S.179 und Felix, Studien über fossile Hölzer, 18832, S. 62 und Fossile Hölzer
Westindiens, 1883, S. 20.

9) Felix, Untersuchungen über fossile Hölzer II, 1886, S. 491.

10) Crie, Beiträge zur Kenntnis der fossilen Flora einiger Inseln des Südpazifischen und Indischen
Ozeans. Paläont. Abh. V, 2, 1889, S. 12—13.

11) Recherches sur la flore pliocene de Java. Samml. Geolog. Reichsmus. Leiden I, 5.

anthropus-Schichten nähert. Sie besteht außer einer Cinnamomum-Art aus
Ficus-, Artocarpus- und Uvaria-Arten, die denen von Trinil sehr ähnlich sind,
ohne mit ihnen völlig übereinzustimmen. Auch ein gut erhaltenes Lauraceen-
blatt, Cylicodaphne Lenorae Selenkae, das sich sehr nahe an Cylicodaphne fusca
der Trinil-Schichten anschließt, liegt vor (vgl. $. 21); aber die Übereinstimmung
ist doch keine vollkommene, weshalb diese Art von derjenigen von Trinil zu
trennen ist. Auch der aus diesem feinen Ton von Mandalsari beschriebene
Süßwasserfisch, Barbus fossilis, steht dem rezenten Barbus hampal sehr nahe.
Weitere Schlüsse sind aus der Flora wegen der geringen Zahl der Arten nicht
zu ziehen, doch macht sie gegenüber derjenigen von Gunung Kendeng ent-
schieden einen jüngeren Eindruck und dürfte wahrscheinlich in das Jung-
pliozän zu stellen sein.

Wenn demnach auch die fossile Flora von Mandalasari kein Bild einer
jungpliozänen Flora der Sunda-Inseln zu geben vermag, so sind wir doch
durch die Untersuchungen von Nathorst über die fossile Flora von Japan in
der glücklichen Lage, uns ein Bild von einer asiatischen jungpliozänen Flora
zu machen. Bei dem Studium der fossilen Flora von Mogi, die Nordenskjöld
unweit Nagasaki entdeckte, machte Nathorst!') die Entdeckung, daß hier die
fossilen Pflanzen ein kühleres Klima andeuten als es gegenwärtig in Südjapan
herrscht; nach der Zusammensetzung der Flora entspricht das Klima dem heute
in dem hochliegenden Teile Japans vorhandenen. Nach den Bestimmungen
von Nathorst sind von den 51 Arten der fossilen Flora von Mogi 20 neue
Arten. Diese hohe Zahl ausgestorbener Spezies läßt es nicht zweifelhaft er-
scheinen, daß die Flora von Mogi jungpliozän ist. Man kann demnach den
Prozentsatz an rezenten Arten für eine jungpliozäne Flora des tropischen Asien
auf etwa 60°/o berechnen. Bedenkt man, daß die Pflanzen in ihrer Gesamt-
heit gegen klimatische Schwankungen weniger empfindlich sind als die Tiere,
daß man ferner bei pliozänen Faunen bis zu 90°/o rezenter Formen annimmt,
so kann das Alter der Flora von Mogi kein anderes als jungpliozän sein. Daraus
ergibt sich aber die wichtige Tatsache, daß auch in den Tropen kein Voraus-
eilen in der Florenentwicklung zur Pliozänzeit statthatte, dergestalt etwa, daß
die gesamte heutige Flora aus dem Jungpliozän datiert. Auch für die Tropen gilt
der Satz, daß das Pliozän die Geburtsstätte der heutigen Vegetation darstellt.

Stellt man jetzt den 51 Arten der Mogiflora die 51 sicher bestimmten
Spezies der Trinilflora gegenüber, so konnte gezeigt werden, daß letztere weder
eine ausgestorbene Art noch eine ausgestorbene Varietät noch sonst irgend eine

1) Bidrag till Japans fossila Flora (Vega-Exped. Vetenskapliga Arb. II, S. 119—225).

Modifikation besitzt, die sich nicht vollständig mit einer rezenten identifizieren
ließe. Hieraus glaube ich den sicheren Schluß ziehen zu müssen, daß die Trinil-
flora ein diluviales Alter besitzt, der Quartärzeit angehört. Diese Folgerung ist
um so sicherer, als sie auf ein zahlreiches Material gegründet ist. Man schätzt
die Gesamtzahl der Holzgewächse des temperierten Höhengürtels von Java auf
250 Arten; die 5l Arten der Trinilflora stellen also für denjenigen, der das:
Verhältnis einer fossilen zu der entsprechenden rezenten Flora richtig zu
beurteilen weiß, ein hinlängliches Fundament für die Charakterisierung der
Flora der Pithecanthropus-Schichten dar.

Schwieriger gestaltet sich die Aufgabe, aus den Pflanzenresten Argumente
für die Entscheidung zu gewinnen, welchem Abschnitt des Diluviums die Ab-
lagerung angehört. Hiebei ist zunächst zu erwägen, daß einerseits eine Reihe
der fossilen Arten heute in Java fehlt und sich in ein kühleres und feuchteres
Klima zurückzog, anderseits die auf Java noch lebenden Arten heute die ge-
mäßigte Region dieser Insel bewohnen. Diese Erscheinung ist, wie oben be-
gründet wurde, nur durch die Annahme einer Abkühlung um etwa 6° in
Verbindung mit einer höheren Regenmenge (etwa 350 cm mittlerer Regenfall
im Jahre) zu erklären. Eine solche Periode vermehrter Niederschläge herrschte
nun nach den Ansichten der Geologen tatsächlich in Südamerika, Afrika und
Südasien; es ist die sog. Pluvialzeit, die man im allgemeinen mit der Vereisung
der gemäßigten Breiten in Parallele setzt. Nach den neueren Ausführungen
von Blanckenhorn !) umfaßt diese große Pluvialperiode die Günz- und Mindel-
eiszeit Pencks und entspricht dem Oberpliozän und Altdiluvium; das erste
der Günzeiszeit äquivalente Drittel entspricht dem, was nach der üblichen Ein-
teilung zum Oberpliozän, von Blanckenhorn jetzt zum Altdiluvium gerechnet
wird, darauf folgte im zweiten Drittel eine kurze Interpluvialzeit und mit dem
letzten Drittel der Pluvialperiode, das mit der Mindeleiszeit in Parellele zu
setzen sein dürfte, erreichen die Niederschläge ihren Höhepunkt, die Terrassen
dieser Periode steigen bis zu 30 und 70 m empor.

Nach dieser Einteilung kann es keinem Zweifel unterliegen, daß die ober-
pliozäne Mogiflora dem ersten Drittel der Pluvialperiode angehört, also der
Günzeiszeit entspricht, die altdiluviale Trinilflora dagegen dem letzten Drittel
der Pluvialperiode, also dem der Mindeleiszeit äquivalenten Höhepunkt der
Pluvialperiode. Das Klima war damals durch reiche Niederschläge bestimmt,
sehr feucht und kühl.

1) Neues zu Geologie Palästinas und des ägpytischen Niltales. Zeitschr. d. Deutschen Geol. Ges.
1910 mit „vergleichender Übersichtstabelle der wichtigsten Ablagerungen und Vorgänge der Pliozän-
und Diluvialperiode von Ägypten, Syrien und Europa“.

Bei dem rezenten Charakter der Trinilflora wäre endlich noch die Ansicht
‚eines mitteldiluvialen Alters zu erörtern. Gleichzeitig mit der Rißeiszeit kam
nämlich eine feuchte Periode mit etwas vermehrten Niederschlägen, die aber
nur niedrige Terrassen hinterließ. Es entsteht also die Frage, ob die Trinil-
flora auch postpluvial sein kann. Abgesehen davon, daß schon der altertüm-
‚liche Charakter der Säugetierfauna von Trinil diese Annahme nicht zuläßt,
sprechen auch die botanischen Tatsachen dagegen. Für manche der in Betracht
kommenden Arten, wie Altingia excelsa, würde schon eine geringe Temperatur-
abnahme genügt haben, um die heutige Verbreitung zu bewirken. Allein die
Verbreitung anderer Arten, wie Castanopsis Ourtisii, Tetranthera alnoides, Mesua
ferrea, Reevesia Wallichii, Feronia elephantum, Viburnum coriaceum u. a., macht
es sicher, daß die Abkühlung eine beträchtliche war, da sich sonst wohl die
eine oder andere dieser Arten an einem klimatisch besonders begünstigten
Punkte der ersten Region auf Java erhalten hätte. Auch die große Zahl der
heute auf Java nicht mehr vorkommenden Arten spricht gegen ein jüngeres
Alter; man müßte sonst die sehr unwahrscheinliche Annahme machen, daß
alle diese Arten durch die lange und intensiv einwirkende Hauptentwicklung
der Pluvialperiode von ihrem ehemaligen Standorte verdrängt wurden und
dann nach langer Zeit aus großer Entfernung in derselben Zusammensetzung,
wieder zurückkehrten. Wäre die fossile Flora der Trinil-Schichten so jugend-
lichen Alters, so würde man die entsprechenden rezenten Arten noch sämtlich
in der näheren Umgebung von Trinil, zum mindesten auf Java, nicht aber zu
einem beträchtlichen Teil erst im Himalayagebiet wiederfinden.

Es könnte gegen die altdiluviale Altersbestimmung der Pithecanthropus-
Schichten der Einwand erhoben werden, ob diese in erster Linie auf die so-
genannte Hauptblätterschicht begründete Bestimmung auch für die sonstige
Flora der Trinil-Schichten gilt und diese tatsächlich von oben bis zu dem das
Konglomerat unterlagernden Ton das gleiche geologische Alter haben. Ab-
gesehen davon, daß auch aus geologischen Gründen hervorgeht, daß die Trinil-
Schichten in einer relativ kurzen Zeit entstanden sind und außerdem die Fauna
der Schichten durchaus den gleichen Charakter verrät, ergibt sich aus der
Flora das nämliche Resultat, wenn auch hier die bestimmbaren Reste aus den
tiefer liegenden Schichten spärlich sind. Aus der Schicht, in welcher der
Pithecanthropus gefunden wurde, liegen Kieselhölzer von Polyalthia lateriflora
und Reevesia Wallichii, Braunkohlenhölzer von Polyscias pinnata, die Frucht
von Feronia elephantum und verkohlte Reste von Cyperus spec. vor. Das
sind zum Teil die nämlichen Arten wie in der Hauptblätterschicht und ge-
hören sämtlich ebenfalls der jetzigen temperierten Zone an. Eine weitere Ab-

kühlung läßt sich aus den in der Hauptblätterschicht und über dieser ein-
gebetteten Pflanzenresten keineswegs feststellen, es liegt sicher eine durchaus
einheitliche Flora vor, deren Charakter vollständig demjenigen der jetzigen
gemäßigten Zone Javas entspricht.

Dieser vollständig einheitliche Charakter der Flora läßt auch den Einwurf
nicht aufkommen, die Reste der für ein gemäßigtes Klima sprechenden Pflanzen
seien von den höheren Gebirgszonen herabgeschwemmt worden. Wäre dies
der Fall, so wäre es ein wunderbarer Zufall, wenn nicht auch Blätter von
den Pflanzen der kühlen und kalten Zone mit herabgeschwemmt worden
wären. Von Magnolien, Eugenien, Engelhardtien, Cornaceen oder Ericaceen,
deren starke Lederblätter für die Erhaltung ebensogut geeignet sind wie die-
jenigen der Trinilpflanzen, war nicht eine Spur zu finden, überhaupt nicht
eine einzige Charakterpflanze der kühlen Eichenregion, obwohl es sich schon
bei der Trinilflora um die obere Grenze der zweiten, gemäßigten Region handelt,
also eine Menge von Pflanzen der dritten, kühlen Zone mit herabgekommen
wäre, wenn es sich um eine Mischflora verschiedener Zonen handelte.

Was die Bildung der Ablagerung anlangt, so beweisen die regellos ver-
teilten Holzkörper, sowie die wirr durcheinander gestreuten Blattreste hinläng-
lich, daß keine autochthone Ablagerung vorliest. Wenn trotzdem die Hölzer
ebensowenig wie die Knochen Spuren eines Transportes nicht zeigen und gut
erhaltene Blätter mit Basis und Spitze häufig sind, so gibt es dafür wohl nur
eine plausible Erklärung und zwar die, daß die Pflanzen und Tiere bei einer
vulkanischen Eruption vernichtet, durch die aus dem Krater herabquellenden
Schlammassen (sog. Lahar) an Ort und Stelle überströmt wurden und so tage-,
ja vielleicht wochenlang nach den Haupteruptionen liegen blieben, bis durch
diese Schlammassen ein kleiner Wasserlauf (Laharstrom) hindurchbrach und die
Reste in einem Sumpfsee (sog. Rawah) nahe bei dem heutigen Trinil absetzte.

Um dieses gewaltige, alles vernichtende Lahar-Phänomen zu veranschau-
lichen, sei nur folgende Stelle aus der meisterhaften Schilderung Junghuhns
angeführt: „Durch plötzliche Erdstöße aus dem Schlafe geweckt, entflohen die
Bewohner ihren Hütten. Ein donnerndes brüllendes Getös traf ihr Ohr und
Entsetzen bemächtigte sich ihrer, als sie eine schwarze Rauchsäule von unge-
heurem Umfang emporschießen, sich mit Blitzesschnelle ausbreiten, den ganzen
Himmel überziehen und im Nu den noch eben hellsten Sonnenschein in die
finsterste Nacht verwandeln sahen. Jetzt flohen sie bestürzt durcheinander,
nicht wissend wohin und ungewiß ihres nächsten Loses, noch ein paar Stunden
später und Tausende von ihnen waren begraben. Sie wurden teils bedeckt
von Asche, die, vom Krater herausgeschleudert, in ungeheurer Masse aus

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 6. Abh. 7

der Luft herabfiel, teils kamen sie in den Fluten von heißem Wasser um, das
mit Schlamm und Steintrümmern vermengt, dem Krater in ungeheurer Menge
entquoll, als käme eine zweite Sintflut. Zehn Meter weit im Umkreis war
alles überströmt, alle Dörfer, Felder und Wälder vernichtet und in einen
dampfenden Pfuhl von bläulichgrauer Farbe verwandelt, der mit Kadavern
von Menschen und Tieren, mit Trümmern und zerbrochenen Baumstämmen
übersät war. Wild brachen durch diese Schlamm- und Trümmermassen die
Bäche hindurch, sie waren zu tosenden Fluten angeschwollen, die alles auf
ihrer Bahn zerstörten, alle Brücken wegspülten und weitere Überschwemmungen
verursachten. Mit Menschen- und Tierleichen aller Art bedeckt, wälzten sie
dann ihr schlammiges kochendes Wasser der Küste zu.“

Daß diese Laharströme nach den Hauptausbrüchen sehr ruhig fließen,
dafür gibt abermals Junghuhn einen ausgezeichneten Beleg, indem er das
Beispiel eines Mannes erwähnt, der vor einem Laharstrome fliehen wollte, dabei
aber von der Krone einer umstürzenden Kokospalme bedeckt und so gerettet
wurde, weil der Schlamm wie ein Gewölbe über ihn hinwegfloß; woraus folgt,
daß der Schlamm weder sehr flüssig noch sehr heiß war. Ein noch treffen-
deres Beispiel erzählt Carthaus von einem Plantagenadministrator, der in einen
Laharstrom geriet und dabei die Empfindung hatte, in einem lauwarmen
Sandbrei stromabwärts getrieben zu werden; er hatte während dieser unfrei-
willigen Fahrt keinerlei härtere Stöße von dem mitgeführten Gestein zu erleiden.

Die diluviale Altersbestimmung der Pithecanthropus-Schichten wird auch
gestützt durch die von Martin!) ausgeführte Bestimmung der Süßwasser-Mol-
luskenreste, die sich allerdings nur auf acht Arten bezieht. Sie sind sämtlich
noch lebend, nur die eine Varietät weicht etwas von dem rezenten Vertreter ab.
Daß diese kleine Fauna noch heute in den Sümpfen der heißen Tieflandzone
auf Java vorkommt, ist kein besonders schwerwiegendes Argument gegen die
aus der fossilen Flora abgeleitete klimatische Depression. Denn wie die Wasser-
pflanzen eignet sich die Wasserfauna nicht gut zu Schlüssen auf die Luft-
temperatur, da es sehr leicht möglich ist, daß die Temperatur der Seen während
der Pluvialperiode höher war als die Lufttemperatur; es sei hier nur erwähnt,
daß die Bodentemperatur zu Pasuruan auf Java (1700 m) um 3° höher ist als die
Lufttemperatur. Die von Martin angegebene Paludina javanica kommt übrigens
nach Junghuhn auch in den Sumpfseen der gemäßigten Region vor, die, wie ja
auch für die Flora gezeigt wurde, eigentlich eine Übergangszone zu der kühlen
oder Eichenzone und daher bei so spärlichem Material schwer zu erkennen ist.

l) Vgl. Martin-Icke, Die fossilen Gastropoden in Selenka-Blanckenhorn, Die Pithecanthropus-
Schichten auf Java 1911.

Noch weniger fällt die so reich vorhandene Säugetierfauna !) ins Gewicht,
an der sich allerdings ein gewisses nordisches Gepräge nicht leugnen läßt.
Es ist von hohem Interesse, in ihr eine altertümliche Tiergesellschaft kennen
zu lernen, aber für die Altersbestimmung sind die Knochen dieser Säuger nicht
beweisend, denn die als Leitfossilien für die Pliozänfauna Ostasiens erkannten
Arten sind in Trinil nicht vorhanden und außerdem kennt man in Asien keine
ganz sichere diluviale Säugetierfauna, es ist also unbekannt, welche Gattungen
und Arten von altertümlichen Säugetieren im Altdiluvium jener Länder noch
lebten und welche im Jungpliozän schon ausgestorben waren. Hätte ich die
Pflanzen nur mit den jetzt noch auf Java lebenden verglichen, so wäre fast
die Hälfte der 51 fossilen Arten nicht zu identifizieren gewesen und — das
Pliozän wäre fertig. Nur durch Vergleichung der gesamten Flora des indo-
australischen Archipels war eine Identifizierung sämtlicher Reste möglich.

Am Schlusse dieses Abschnittes sei nur noch auf zwei Tatsachen hin-
gewiesen, in denen ich eine weitere Stütze für meine Ansichten erblicke.

Bei Tritek, am Südabhange des kleinen, nur 916 m hohen Vulkans Pandan
fand Elbert?) in den oft 150 m tief eingeschnittenen Tälern ein fast ebenso
vollständiges Profil wie bei Trinil. Die fossile Tritekflora°®), die ich im Ryks-
herbarium zu Leiden sah, enthält nur zwei Arten: mehrfache Abdrücke der
Myrtacee Caryophyllus floribundus Mig. und in großer Anzahl die Theacee
Gordonia excelsa Bl. Beide finden sich (siehe S. 37 und 39) in der Umgebung
von Trinil noch lebend, erstere bei 1300—1400 m, letztere bei 2900 —3200 m,
geht jedoch bis 600 m herab. Gordonia excelsa wächst am Ost-Himalaya, im
Khassigebirge, auf der Malaiischen Halbinsel, Sumatra und Java, Caryophyllus
floribundus (= Eugenia confertiflora K. et V. und Eugenia bracteolata Wieht)
ist außer von Java, wo sie auch bei 400 m im heterogenen immergrünen Urwald
auftritt, nur noch von Ostindien) bekannt. So weisen auch diese wenigen
Pflanzen auf das feuchte und gemäßigte Klima der temperierten Zone, nicht
aber auf die kühle Gewächszone, wie Elbert annahın.

Ein ganz besonderes Interesse beanspruchen in diesem Zusammenhange
die von dem Ingenieur van Heuckelum gesammelten Blattabdrücke von Lasem °)

!) Vgl. hierüber Dubois in Tijdschr. K. Nederl. Aardrijksk. Genootsch. XXV, 6, 1908 und Stremme
in Selenka-Blanckenhorn, Die Pithecanthropus-Schichten auf Java 1911 sowie im Centralbl. f. Min. ete.
1911, no. 2 und 3.

2) Über prähistorische Funde aus den Kendeng-Schiehten Ostjavas. Anthrop. Korrespondenzbl. 39,
1908, S. 128.

3) Vgl. die Abbildungen in meiner Seite 9 Fußnote zitierten Akademie-Abhandlung.

*) Wight, Il. Pl. Ind. or. II, 1843, t. 531, S. 2.

5) Siehe Julius Schuster, De l’äge geologique de Pithecanthrope et de la periode pluviale a Java,
Compt. Rend. Acad. Paris, t. 151, p. 779—781, 1910.

in dem Verwaltungsdistrikte Binangun der Residentschaft Rembang. Letztere
grenzt im Süden an Madiun, im Norden an das Meer und besteht daselbst aus
weiten Kalkebenen. Hier erhebt sich ein 70 bis 80 cm hohes Plateau, das
ausschließlich aus weißen horizontalen Kalktuffen besteht und von Kalkmergeln
unterlagert wird. Die darin enthaltenen Blattreste wurden von einem Schlamm-
strom (Laharstrom), der einem Flußbett folgte, in einem Sumpfsee (Rawah) ab-
gelagert. Diese weißen horizontalen Kalktuffe sind nun ohne Zweifel quartäre
Ablagerungen; sie haben also mit den Eruptivmassen der alten Andesite und
den knochenführenden Tuffen, die sich aufgerichtet haben, nichts zu tun. Aber
auch die vulkanischen Gebilde der alten Andesite erreichen keine große Höhe:
der Gunung Lasem, östlich von Lasem, 807 m und die höchste Erhebung, der
Gunung Pandan, an der Grenze von Madiun, 906 m, eine Höhe, zu der ver-
schiedene Pflanzen der temperierten Zone, wie z. B. Viburnum coriaceum,
nicht herabsteigen.

Die fossile Flora der weißen Tuffe von Lasem (siehe Tafel 22) ließ
folgende Arten erkennen:
Castanopsis Curtisii King, mehrfach ;
Quercus lamellosa Hook. f. et Thoms., einmal;
Ficus callosa Willd., einmal:
Flueggea obovata M. Arg., mehrfach;
Mallotus moluccanus M. Arg., einmal;
Uvaria purpurea Bl., einmal;
Unona discolor Vahl, mehrfach;
Dehaasia squarrosa Mig. et Zoll., einmal;
Tetracera sarmentosa (L.) Willd. var. hebecarpa (DC.) Hook. f. et Thoms.,
mehrfach:
Indigofera tinetoria L., mehrfach;
Deguelia (Derris) elliptica Benth., mehrfach;
Viburnum coriaceum Bl., mehrfach.

Wie man sieht, sind von diesem Dutzend Arten sämtliche mit Ausnahme
von Quercus lamellosa mit der Flora von Trinil identisch. Die bei Trinil fossil
noch nicht gefundene Quercus lamellosa, eine bis 40 m hohe Eiche, wächst
heute nur noch auf dem Festland und zwar in der temperierten Region von
Sikkim in einer Höhe von 1500 bis 2400 m, erreicht also gerade die obere
Grenze der gemäßigten Region; mit der Form vom Himalaya vollständig über-
einstimmende Eichenblätter hat v. Rosthorn von Sze ch’uan in Zentralchina
mitgebracht, das durch sein feuchtes und wolkiges Klima, sowie eine hohe
Regenmenge ausgezeichnet ist. Es ist wohl kein Zufall, daß auch eine andere

bei den Ablagerungen gemeinsame Pflanze, Viburnum coriaceum, in Sze ch’uan
die Nordgrenze ihrer Verbreitung findet.

Zum Vergleich sei noch eine Pflanzengenossenschaft von Sikkim angeführt:
Quercus lamellosa, Ficus variegata, Loranthus pulverulentus, Unona discolor,
Viburnum coriaceum.

Besonders bemerkenswert ist unter der fossilen Flora von Lasem der
sichere Fund einer Eiche; denn außer den Kastanienbäumen sind es nament-
lich auch die Eichen, die an der oberen Grenze der gemäßigten Region das
Vegetationsbild zusammensetzen.

Die Wichtigkeit der fossilen Flora von Lasem ist demnach einleuchtend.
Einmal stellt sie eine der Trinilflora äquivalente Vegetation aus einer zweifel-
los diluvialen Schicht dar; ferner beweist sie in schönster Übereinstimmung
mit der Trinilflora, daß diese Pflanzen, deren fossiies Vorkommen die Höhe
von 80 m nicht überschreitet, heute erst in einer Höhe von 650 bis 1500 m
angetroffen wurden und zwar an der oberen Grenze dieser gemäßigten Region;
die Erhebung der Ablagerung von Lasem bis zu 80 m stützt die Anschauung,
daß die darin eingeschlossene und mit der von Trinil homologe fossile Flora
dem der Mindeleiszeit äquivalenten Höhepunkt der großen Pluvialperiode an-
gehört; entsprechend den lokalen Verhältnissen von Lasem kann für das fossile
Vorkommen der Pflanzen ein Herabschwemmen nicht in Betracht kommen.

Nach den obigen Ausführungen stehe ich nicht an, Viburnum coriaceum
geradezu als Leitfossil der altquartären Pluvialperiode auf Java zu betrachten,
die außerdem durch Pflanzen wie Castanopsis Curtisii, Altingia excelsa, Tetran-
thera alnoides und Mesua ferrea charakterisiert wird.

Pithecanthropus erectus kommt durch diese Altersbestimmung zeitlich in
eine gewisse Nähe zu Homo heidelbergensis, der am besten in die Übergangs-
phase zwischen drittletzter Glazialzeit (Mindeleiszeit) und vorletzter Interglazial-
zeit (Mindel-Riß-Zwischeneiszeit) zu stellen ist. Schätzen wir mit Penck das
Alter des Homo heidelbergensis auf 300000 Jahre, so dürfte die Behauptung,
daß Pithecanthropus mindestens 400000 Jahre alt ist, in keiner Weise zu
weitgehend erscheinen. Zu Gunsten oder Ungunsten der Affennatur des Pithec-
anthropus ist natürlich diese Altersbestimmung in keiner Weise zu verwerten;
solange die Funde so spärlich sind wie bisher, ist die Auffassung, ob hoch-
organisierter Affe, missing link, Bastard oder primitiver Mensch einer östlichen
Rasse immer nur der Ausdruck dafür, daß man niemals die Grenzen ohne
Willkür scharf ziehen kann.

Pflanzengeographische Ergebnisse.

Ein Ergebnis der vorhergehenden Betrachtung ist pflanzengeographisch
und biologisch von Interesse. Es liegt in dem hier zum ersten Male auf
paläontologischer Grundlage erbrachten Nachweise, daß in der altdiluvialen
Zeit auf Java eine Periode herrschte, die ein gemäßigteres und regenreicheres
Klima besaß als die Gegenwart; wieweit die Abkühlung dieser Periode ging,
geht schon daraus hervor, daß sie eine Verschiebung der Vegetation um eine
ganze Höhenzone zur Folge hatte.

Von nicht geringerem Interesse sind die Beziehungen der fossilen Flora
von Trinil zur rezenten, weil sie uns einen tiefen Blick in die pflanzengeschicht-
liche Entstehung des malaiischen Florengebietes tun lassen.

Warburg '), der diese Gegenden selbst bereist hat, gibt folgende Einteilung
des südasiatisch-polynesischen oder — wie ich es lieber nennen möchte — indo-
australischen Florenreiches, die im folgenden mit geringfügigen Abänderungen
wiedergegeben sei:

Indoaustralisches Florenreich.
I. Indische Gruppe:
. Indusgebiet.
. Dekkangebiet.
C. Südindisch-ceylonisches Gebiet.
D. Himalayagebiet.
E

es:

. Birmanisch-bengalisches Gebiet.
F. Sino-indisches Gebiet (Siam, Tonking, Cochinchina).
Il. Malaüsche Gruppe:
A. Westmalaiisches Gebiet (Malaiische Halbinsel, Sumatra, Java, Borneo).
B. Nordmalaiisches Gebiet (Philippinen).
C. Ostmalaiisches Gebiet (Celebes, Molukken, Kleine Sunda-Inseln).
III. Papuasische Gruppe:

A. Westpapuasisches Gebiet (Neu-Guinea, Neupommern, Neumecklenburg).
B. Südostpapuasisches Gebiet (Neu-Caledonien).

Vergleicht man damit die Liste der fossilen Flora von Trinil, so ergibt
sich, daß diese eine Mischflora aus den obengenannten 12 Gebieten darstellt
und darin besteht eben die große Bedeutung der Ablagerung von Trinil für

) Monsunia, Beiträge zur Kenntnis der Vegetation des südostasiatischen Monsungebietes I, 1900.

die Pflanzengeschichte, daß hier Arten, die heute weit entfernte oder durch
starke Lücken entfernte Areale bewohnen, in altdiluvialer Zeit zusammen ge-
funden werden. Daraus geht zugleich deutlich hervor, daß die berühmte
Wallace-Linie, welche, längs der Ostseite der Philippinen und Borneos ver-
laufend, den Archipel in eine westliche Hälfte mit asiatischen und eine öst-
liche mit australischen Elementen trennen sollte, in altdiluvialer Zeit ebenso-
wenig existierte als sie auch heute vom botanischen Standpunkt aus in Abrede
zu stellen ist. Will man die heutige Verbreitung der bei Trinil gefundenen
Pflanzen erklären, so muß man sich vergegenwärtigen, daß es sich hier, wie
bei den meisten fossilen Floren überhaupt, um eine Baumflora handelt; sie
enthält keine Pflanzen, deren Samen und Früchte durch die Wellen des Ozeans
verbreitet werden wie z. B. das aus dem Miozän von Java durch Raciborski
beschriebene Pangium Treubii; auch eine Verbreitung durch Vögel wäre
höchstens bei den von einer arillusartigen Pulpa eingehüllten Samen von
Gareinia duleis denkbar. Daher läßt sich die Verbreitung einer derartig reichen
Baumflora auf dem indoaustralischen Archipel nicht anders als durch ehe-
malige Landverbindungen erklären, denn es ist nicht möglich, daß so viele
tropische Waldbäume die Wanderung über so bedeutende Meeresstrecken glück-
lich überstehen; derartige Fälle sind stets seltene Ausnahmen.

Es fragt sich nun, welche Landverbindungen notwendig sind, um diese
Verbreitung zu erklären und in welcher Zeit sie existierten.

Werfen wir nun einen kurzen Blick auf die Geologie des indoaustralischen
Archipels, so brauchen wir — geologisch gesprochen — nicht sehr weit zurück-
gehen. Noch im Eozän lag ein großer Teil des indoaustralischen Archipels
unter Wasser, eine weite See schied Asien und Australien. Da es aber höchst
wahrscheinlich ist, daß Asien und Australien einen gemeinsamen Kontinent
gebildet haben, so ist die Annahme kaum zu bezweifeln, daß die Abtrennung
der beiden Kontinente in der Kreidezeit erfolgte. Die lange Isolierung ermög-
lichte die Ausbildung der eigentümlichen Lebewelt Australiens; in den Ab-
lagerungen der obersten Oberkreide von Australien findet man schon Euca-
lyptusbäume und Eichen zusammen mit marinen Muscheln. Im Miozän entstand
die Insel Oelebes und wurde von Java aus besiedelt. Von dieser miozänen
Vegetation kennen wir auch fossile Pflanzenreste aus Sumatra, Java und Borneo
und es steht unzweifelhaft fest, daß diese Pflanzen der malaiischen - Flora der
Gegenwart rücksichtlich der Gattungen sehr ähnlich sind. Die Hebung der
Länder steigert sich im Pliozän und während des Höhepunktes der Pliozän-
periode bestehen die ausgedehnten Landverbindungen, die es Tieren wie Pflanzen
ermöglichen, vom indischen Festland bis nach Australien vorzudringen und

umgekehrt. In dieser pliozänen Landperiode erfolgte die Vermischung der
asiatischen und australischen Tier- und Pflanzenformen; mit der im Pliozän
erfolgten Aufrichtung des Himalaya begann offenbar eine Klimaverschlechte-
rung, die vom Himalaya ausgehend gegen das Ende der Pliozänzeit immer
mehr zunahm und in jungpliozäner Zeit eine starke thermische Depression zu
Folge hatte, die großartige Verschiebungen der Pflanzenwelt verursachte. Die
Pflanzen des temperierten Himalaya (und ebenso die Tiere) wanderten auf den
damals noch bestehenden Landbrücken nach Osten, und zwar zogen natürlich
die empfindlicheren Arten der Tropenregion früher aus als die der tempe-
rierten und kühleren Zone angepaßten, so daß sich diese große Verschiebung
in mehreren, mindestens drei Etappen vollzogen haben wird, wie auch die
heutige geographische Verbreitung der Trinilpflanzen ausweist.

Betrachten wir mehrere Pflanzen, bei denen die Verbreitung von dem
gleichen Gebiet ausgeht, nämlich von dem des temperierten Himalaya bei
1200 m oder des feuchten Assam bei der gleichen Höhe, wo sämtliche Arten
unter den gleichen äußeren Faktoren leben, so sehen wir doch in ihrem jetzigen
Verbreitungsareal nach Osten graduelle Verschiedenheiten. Ficus infectoria geht
wie Ficus retusa von Östindien bis Neu-Guinea, ein anderer Feigenbaum jedoch,
Ficus indica, erreicht schon auf den Philippinen seine Ostgrenze und eine mit
den gesamten Feigenbäumen in Assam vorkommende Anonacee, Unona discolor,
geht nur mehr bis Celebes; Viburnum coriaceum endlich, der charakteristische
Schneeball des temperierten Himalaya, erreicht schon auf Java seine Ostgrenze.

Diese eigenartige geographische Verbreitung kann nur durch Einwande-
rungen erklärt werden, die zu verschiedenen Zeiten und auf verschiedenen
Landverbindungen erfolgten. Wir können demnach drei Invasionen unterschei-
den, die im Jungpliozän vom Himalaya aus gegen Osten erfolgten und von
denen die eine und größte bis Australien ging, die zweite bis zu den Philippinen
und Üelebes, während die dritte in Java ihren Endpunkt fand. Diese In-
vasionen erfordern daher die entsprechenden Landverbindungen. Nun ist es
sicher, daß in umgekehrter Reihenfolge, als die Vorstöße nach Osten erfolgten,
die entsprechenden Landbrücken einbrachen und der Verbreitung der west-
lichen Elemente engere Grenzen setzten.

Schon gegen das Ende der Pliozänzeit geschah die langsame Auflösung
der Landverbindungen infolge von Einbrüchen, zuerst die Auflösung der Ver-
bindung mit Australien durch Einbruch der Brücken über die Molukken und
Timor, so daß sich die zweite jungpliozäne Invasion nur mehr bis zu den
Philippinen über Celebes erstrecken konnte. Aber auch die Landbrücken nach
den Philippinen und Celebes brachen am Ende der Pliozänzeit, wahrscheinlich

gleichzeitig ein und die dritte und letzte jungpliozäne Invasion fand in Java
die natürliche Grenze ihrer Verbreitung. Java trennte sich nach den For-
schungen der Gebrüder Sarasin erst in altdiluvialer Zeit ab, durch Einbruch
der Javabrücke entstand die Sundastraße.

Mag man nun mit den Sarasins den Einbruch der Javabrücke in die
altdiluviale Zeit verlegen oder nicht, jedenfalls blieb diese Insel gegenüber
den anderen am längsten mit dem Kontinent in Verbindung und darin beruht
das Rätsel der Ablagerung von Trinil, daß sie nämlich einerseits Pflanzen enthält,
die jetzt nur mehr im fernen Festlandgebiete von Ostindien vorkommen, ander-
seits Säugetiere, welche die verschiedenen Entwicklungsstadien zu gleicher Zeit
und nebeneinander enthalten; es genügt an Stegodon zu erinnern, die Zwischen-
form zwischen Mastodon und Elephas, an Tetracerus Kroesenii Dubois, eine
äußerst merkwürdige Übergangsform einer Antilopenart, an Dubois’ Bibos palaeo-
sondaicus, die von Rütimeyer bereits vermutete Entwicklung einer Bibosform
aus der noch etwas an die Antilopen erinnernden Leptobosform, und die Mög-
lichkeit ist vorerst nicht zu leugnen, daß auch Pithecanthropus eine derartige
Übergangsform, also wirklich ein missing link darstellt.

Viel weniger wahrscheinlich ist die von einem Forscher ausgesprochene
Vermutung, Pithecanthropus könne ein Bastard zwischen Affe und Mensch sein.
Wie für die Trinilflora ist auch das Entwicklungszentrum für die Tierwelt im
. Himalayagebiete zu suchen; dies beweisen die Pliozänablagerungen der Siwaliks,
mit deren Fauna diejenige von Trinil gewisse Ähnlichkeiten besitzt. Bei der
großen Invasion nach Osten nun, welche gegen das Ende der Pliozänzeit er-
folgte, wird sich eine Form a bei ihrer Wanderung über die drei großen
Sunda-Inseln, Celebes, die Philippinen, Molukken, Timor, Neu-Guinea und
Australien in eine Art a, a, a; ... a, umgebildet haben, so daß ein lücken-
loser Übergang zwischen a und a, von Ost nach West besteht. Nun brachen
aber noch zur Pliozänzeit in umgekehrter Reihenfolge, wie die Vorstöße nach
Osten erfolgten, die entsprechenden Landbrücken ein; die dadurch entstehende
Isolierung von West nach Ost bedingte die Entstehung neuer Arten und Ende-
mismen @, ... 4,, @, a,, während die Urformen a allmählich ausstarben. Es
müssen sich also die Übergangsglieder a,, a, usw. am längsten auf der Insel
erhalten haben, die am längsten mit dem Kontinent in Verbindung stand: das
ist Java, und darauf beruht das Problem der organischen Einschlüsse von Trinil.

Diese Bewegungen in der Tier- und Pflanzenwelt sind in das erste Drittel
der großen Pluvialperiode zu verlegen und entsprechen nach der bisherigen
Einteilung dem Oberpliozän. Hierher gehört die schon erwähnte fossile Flora
von Mogi in Japan, die neben ausgestorbenen Arten Elemente des temperierten

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 6. Abh. 8

Himalaya und des Khassigebirges enthält wie z.B. Rhus Griffithii Hook. f. Die
Ansicht von Volz!), daß das höhere Pliozän eine Periode der Trockenheit
war, dürfte sich kaum aufrecht erhalten lassen, insbesondere fehlen dafür jeg-
liche paläontologischen Anhaltspunkte.

In ihrem zweiten Drittel erlitt die Pluvialzeit eine vorübergehende Unter-
brechung durch eine relativ kurze Trockenperiode, während der die älteren
Relikte der Flora ausstarben, die eingewanderten Arten gemäßigter Zonen jedoch
blieben bzw. höhere Regionen bewohnten.

Als dann mit dem letzten Drittel der Pluvialperiode, das der Mindel-
eiszeit entsprechen dürfte, die Niederschläge ihren Höhepunkt erreichten, wan-
derten die Pflanzen der gemäßigten Klimate wieder in die Ebenen und zwar aus
den benachbarten Höhen, während sie vielleicht an besonders günstigen Stellen
die kurze Pluvialzeit auch im Tiefland überdauert haben. In diesen Höhepunkt
der Pluvialperiode fällt, wie wir sahen, die Flora der Pithecanthropusschichten.

Auf diese Pluvialzeit folgte eine Trockenperiode, die offenbar von Osten
her einwirkte und zur Folge hatte, daß das östliche Java ein trockeneres Klima
besitzt als Westjava. Daher stellen die Wälder von Trinil heute eine Misch-
flora zwischen West- und Ostjava dar, während sie in altdiluvialer Zeit typische
Regenwälder der gemäßigten Zone waren. Durch die Armut von Nieder-
schlägen entwickelten sich im Osten Javas die Elemente der australischen Flora
stärker und so kommt es, daß heute mit der östlichen Entfernung von Java
auch der australische Charakter der Flora entsprechend der größeren Trocken-
heit und der Wirkung des Ostmonsuns mehr und mehr zunimmt. In dieser
postpluvialen Zeit bildete sich also ein gewisser Gegensatz zwischen West und
Ost heraus, ein Gegensatz, der seiner allmählichen Entstehung nach natürlich
keine abgezirkelten Pflanzenprovinzen ergibt, wie man sie sehr hübsch in
botanischen Gärten, nicht aber in der Natur findet. Es wurde schon früher
gezeigt, daß die berühmte Wallace-Linie unrichtig ist und vom botanischen
Standpunkt ebenso in Abrede zu stellen ist, wie es von Seite der Zoologen
schon vor längerer Zeit geschehen ist. Will man aber zur besseren Veran-
schaulichung die ungefähre Grenze zwischen der indischen und australischen
Region angeben, so verläuft diese im Bogen zwischen Celebes und Borneo,
endigt im Südwesten an der ehemaligen Javabrücke und erreicht im Norden die
pliozäne Landverbindung zwischen Nordcelebes und den Philippinen; es ist dies
die von den Brüdern Sarasin auf Grund ihrer Studien in Celebes gefundene
Sarasin-Linie, die demnach seit dem Ende der großen Pluvialperiode existiert.

D) at Trockenklima in Sumatra und die Landverbindungen mit dem asiatischen Kon-
tinent. Gaea 45, 1909.

Unter den Wirkungen einer Trockenperiode befindet sich die Insel Java
offenbar noch heute, denn die größere Feuchtigkeit bedürfende Flora West-
javas weicht langsam zurück.

So wird durch die Hilfe der Paläontologie die Zahl der festen Positionen
größer, die als Stützpunkte für die Pflanzengeographie und Pflanzengeschichte
dienen können.

Zusammenfassung der allgemeinen Resultate.

1. Die fossile Flora der Pithecanthropus-Schichten gehört ein und der-
selben Epoche ohne wesentliche klimatische Schwankungen an.

2. Sie enthält nur heute noch lebende Arten und ist daher nicht älter
als diluvial.

3. Sie spricht für ein im allgemeinen kühleres und regenreicheres Klima
zur Zeit der Ablagerung im Vergleich zu dem jetzt in dem gleichen Gebiete
herrschenden.

4. Sie fällt daher in den der Mindeleiszeit entsprechenden Höhepunkt
der großen Pluvialperiode.

5. Ihre Zusammensetzung besteht aus dem Ursprunge nach verschiedenen
Elementen.
6. Die Ergebnisse 1—5 werden durch die fossile Flora von Lasem aus

einer zweifellos diluvialen Schicht bestätigt.

Damit sind folgende wichtige Tatsachen bewiesen:

I. Das altdiluviale Alter des Pithecanthropus.
II. Die Pluvialzeit auf Java.
III. Der Mischcharakter der „malaiischen“ Flora.

Epilog.

Sechzehn Männer haben sich in der letzten Zeit mit dem Problem be-
schäftigt, welches geologische Alter der Pithecanthropus besitzt. Den Anstoß
dazu, daß sich jetzt alle Fische im Teiche rühren, hat das reiche Material
gegeben, das Lenore Selenka den Fachgenossen vorgelegt hat. Wie nicht
anders zu erwarten, enthält das abschließende Werk, das jetzt herausgebracht
wurde), statt einer Meinung deren viele. Blanckenhorn?) hat sich in einem
Schlußwort der Penelope-Arbeit unterzogen, die verschiedenen Behauptungen
wieder aufzudröseln und daraus die Summe zu ziehen.

Diese ist freilich nicht in jedem Sinne befriedigend. Darüber herrscht
zwar Einigkeit, daß der Pithecanthropus in der großen Pluvialzeit lebte, doch
ist diese Altersbestimmung verschwommen, und die sie schärfer begrenzten,
haben dies nicht alle in gleicher Weise getan.

Wohl charakterisierte Pluvialperioden kennt man aus dem Oberpliozän
und Diluvium und so kann es sich im Grunde nur um die Frage handeln,
ob der spätpliozäne oder frühdiluviale Abschnitt des langen Pluvials in Be-
tracht kommt.

Bei dieser schwierigen Frage findet sich ein wichtiger Stützpunkt in der
fossilen Flora von Mogi in Japan. Es ist vollkommen sicher, daß sie gleich
derjenigen von Trinil der großen Pluvialperiode angehört, aber unter den
5l Arten von Mogi sind 20 ausgestorben, unter der gleichen Artenzahl, welche
Trinil geliefert hat, nicht eine einzige, ja selbst bestimmte Varietäten, also
jüngere Formveränderungen, sind hier in überraschender Übereinstimmung
erhalten. In beiden Fällen brauchen wir über die der Günz- und Mindel-
eiszeit entsprechende große Pluvialperiode nicht hinausgehen: ein jüngeres Alter
verbieten bei Mogi die 20 ausgestorbenen Pflanzenarten, bei Trinil die fünf
erloschenen Tiergattungen.

Demnach kann die fossile Flora von Trinil nur angehören: entweder dem
der Günzeiszeit äquivalenten ersten Drittel der Pluvialperiode; oder der darauf

1) Die Pithecanthropus-Schichten auf Java. Geologische und paläontologische Ergebnisse der
Trinil-Expedition. Herausgegeben von M. Lenore Selenka und Prof. Max Blanckenhorn unter Mit-
wirkung zahlreicher Fachgelehrten (Leipzig, bei W. Engelmann, 1911).

2) Allgemeine Betrachtungen über die wissenschaftlichen Ergebnisse der Selenka-Trinil-Expedition,

im zweiten Drittel folgenden kurzen Inter-Pluvialzeit; oder dem der Mindel-
eiszeit parallelen letzten Drittel der Pluvialperiode, welches zugleich deren
Höhepunkt darstellt.

Davon scheidet die zweite Möglichkeit ohne weiteres aus, weil die Zu-
sammensetzung der Mogiflora das heute in dem hochliegenden Teile von
Japan vorhandene Klima andeutet und die Vegetation von Trinil um einen
ganzen Höhengürtel von der heutigen verschieden ist. Da nun aber die Trinil-
flora gegenüber derjenigen von Mogi paläontologisch entschieden einen jüngeren
Charakter aufweist, kann letztere nur dem der Günzeiszeit äquivalenten ersten
Drittel der großen Pluvialperiode, erstere nur dem letzten Drittel oder Höhe-
punkt derselben entsprechen; d.h. die Flora von Mogi fällt in jene Periode,
über deren Zugehörigkeit zum Pliozän oder Diluvium die Meinungen auch
bezüglich der europäischen Verhältnisse noch geteilt sind, nämlich das bisherige
Oberpliozän mit Elephas meridionalıs.

Es ist nun für die Altersbestimmung des Pithecanthropus vollstandig
gleichgültig, ob man jene erste ausgesprochene Glazial- bzw. Pluvialperiode
dem Pliozän oder Diluvium angliedert — dies ist lediglich eine Nomenklatur-
frage —, denn die Trinilflora ist, wie jeder Paläontologe zugeben muß, jünger
und fällt somit in eine Zeit, die allen Forschern ohne Ausnahme als Alt-
diluvium gilt, nämlich die Mindeleiszeit.

Darum halte ich wie in meinem Vortrag in der Anthropologischen Ge-
sellschaft zu München vor zwei Jahren!) an dem damals aufgestellten Satze
fest: die fossile Flora beweist mit aller paläontologischen Sicherheit das alt-
diluviale Alter des Pithecanthropus; dieser lebte während des der Mindel-
eiszeit entsprechenden Höhepunktes der großen Pluvialzeit und ist demnach
nur durch eine halbe Eiszeit vom Homo Heidelbergensis getrennt, der am besten
in die Übergangsphase zwischen der Mindeleiszeit und Mindel-Riß-Zwischen-
eiszeit zu stellen ist. Ich betone dies hier mit allem Nachdruck im Hinblick
auf Referate), die für viele aus leicht begreiflichen Gründen die einzige

Quelle sind, aus der sie schöpfen und außerdem deshalb, weil immer noch
“von verschiedenen Seiten behauptet wird, man könne über das Alter des
Pithecanthropus absolut nichts Sicheres sagen°). Wer nicht geneigt ist, sich
durch apriorische Argumente imponieren zu lassen, dürfte darum dem Votum
jener Autoritäten hier geringere Bedeutung beimessen.

) 26. Ns rember 1909.

2) L. Plate im Archiv für Rassenhygiene 1911 und Biolog. Zentralblatt 1911, S. 319.

3) Branca, Über den gegenwärtigen Stand unserer Kenntnis vom fossilen Menschen, Zeitschr.
Deutsch. Geol. Ges. (Monatsber.) 1911, S. 150; Hoernes, Das Aussterben der Arten und Gattungen ete.,
Graz 1911, S. 91.

Daß die altdiluviale Altersbestimmung wirklich die richtige sei, das be-
währt sich noch durch viele Tatsachen, die daraus begreiflich werden. Nicht
nur enthalten die Äußerungen derjenigen, die anderer Meinung sind, vieles,
was für die Berechtigung des altdiluvialen Alters spricht, sondern sie steht
mit allen Tatsachen am besten im Einklang, wie sie selbst auch auf palä-
ontologischen Tatsachen und nicht auf schwachfüßigen Hypothesen beruht.

Die der paläophytologischen Forschung Fernerstehenden glauben diesen
durch die fossile Flora geklärten Befund des altdiluvialen Alters mit dem alter-
tümlichen Charakter der Säugetiere von Trinil nicht vereinen zu können; für

den Botaniker ist diese scheinbar unüberbrückbare Kluft zwischen der Säuge- _

tierfauna und der Zusammensetzung der Vegetation gar nichts Wunderbares.
Die diluvialen Ablagerungen Europas beherbergen eine ausschließliche rezente
Flora und doch lebten damals Überbleibsel der Tertiärzeit wie Rhinoceros
etruscus oder die Gattung Machaerodus, der Säbeltiger, die Molluskenfauna zeigt
aber wie in Trinil eine rein diluviale Zusammensetzung. Die Säugetierreste
von Mauer, der berühmten Fundstelle des „Heidelbergers“, zeigen deutliche
Beziehungen zu den präglazialen Forestbeds von Norfolk, sowie zu dem süd-
europäischen Oberpliozän, während die Flora analoger Ablagerungen einen
durchaus rezenten Charakter trägt. Nichts anderes gilt für Trinil, wobei in
diesem speziellen Falle noch die lange andauernde Verbindung Javas mit dem
Festland in Betracht gezogen werden muß.

Zudem hat die Flora von Tritek, wo sich ein ganz ähnliches Profil wie
bei Trinil darbot, sowie diejenige von Lasem, die aus einer zweifellos dilu-
vialen, Knochen nicht führenden Schicht stammt, dasselbe Resultat ergeben
wie die Vegetation von Trinil.

Ohne mich einseitig auf die fossile Flora zu stützen, sondern in voller
Berücksichtigung aller geologischer und paläontologischer Tatsachen, wie sie
das Selenkawerk auf so breiter Basis ausführt, komme ich immer wieder, nach-
dem ich meine 1909 ausgesprochene Ansicht wiederholt revidiert und an der

Kritik anderer geprüft habe, zu dem Ergebnis, daß der Pithecanthropus mit -

voller paläontologischer Sicherheit als altdiluvial zu erklären ist.

Obwohl es nach dieser Altersbestimmung kaum mehr zweifelhaft sein
kann, daß damals schon Menschen auf Java lebten, sind doch aus den Pithec-
anthropus-Schichten selbst nur unsichere und zweifelhafte Reste von möglicher-
weise als Werkzeuge benützten Knochenfragmenten eingebracht worden); mich
selbst hat die Betrachtung der Originalstücke ebensowenig überzeugen können

1) Vgl. Carthaus im Selenkawerk, S. 233.

wie die Untersuchung der gesammelten Holzkohlen. Spuren echter Menschen-
existenz fehlen an den ausgegrabenen Plätzen völlig. Was den im alluvialen
Geröll unweit des Sondebaches gefundenen linken unteren Molar eines Erwach-
senen anlangt, dessen Alter zwischen jungpliozän und jungdiluvial schwankt),
so ist dieser nach meiner Meinung sicher nicht aus ähnlichen Schichten wie
der Pithecanthropus, denn die Schmelzkappen der Tierzähne von Trinil sind
an dem blaugrauen Andesittuff, mit dem sie erfüllt sind, leicht kenntlich.
Wenn nun auch analog erhaltene Schmelzkappen aus dem Diluvium bis jetzt
nicht bekannt sind, so glaube ich deshalb doch nicht, daß der Sondezahn
einem Tertiärmenschen angehörte, denn in den Tropen gehen die Verwitte-
rungsprozesse viel rascher vor sich. Davon überzeugten mich namentlich ver-
kieselte Hölzer eines nicht näher bestimmbaren Feigenbaumes, bei denen die
Zellräume fast vollständig mit amorpher Kieselsäure angefüllt waren, wie es
sonst nur bei einer wirklichen Verkieselung fossiler Baumstämme der Fall ist;
diese Hölzer stammten aber aus der Kulturschicht von Klitek westlich von
Trinil, wo sie zusammen mit prähistorischen Scherben gefunden wurden. So
könnte auch jene fünfhöckerige Schmelzkappe von Sonde ziemlich jungen
Alters, kaum aber tertiär sein.

Leider erfahren durch die altdiluviale Altersbestimmung die den Pithec-
anthropus selbst betreffenden Auffassungen keinerlei Klärung. Eine solche
wäre nur von weiteren Funden zu erwarten gewesen, welche der Selenka-
Expedition leider versagt blieben. Wenn aber P. Wasmann?) den Pithec-
anthropus wegen des diluvialen Alters aus der Ahnenreihe des Menschen aus-
scheidet, so ist dies vorerst ebensosehr persönliche Meinung wie die Deutung
des Pithecanthropus als missing link, denn die Möglichkeit, daß, wenn der
Mensch von tierischen Ahnen abstamınt, diese anfänglich mit ihm zusammen-
lebten (vielleicht bis sie von ihm ausgerottet wurden), muß vom naturwissen-
schaftlichen Standpunkt — und dieser allein kommt bei naturhistorischen
Fragen in Betracht — unbedingt zugegeben werden, auf welchem Standpunkt
auch immer man persönlich stehen mag. So wie sich der Pithecanthropus
nach den vorliegenden Funden mir selbst darbietet, vermag ich mich nur der
Ansicht meines hochverehrten Lehrers Johannes Ranke anzuschließen und den
Pithecanthropus für einen hochorganisierten Affen zu halten, von dem der
Gibbon einen abgesunkenen Zweig darstellt.

I) Siehe Blanckenhorn in Zeitschr. f. Ethnologie 1910, 8. 337 sowie Walkhoff und Dieck
im Selenkawerk.

2) Stimmen aus Maria-Laach 1911, S. 188, Fußnote 2.

Jedenfallls aber kommt dem Pithecanthropus, was immer er auch sein
mag, ein so hohes phylogenetisches Interesse zu, daß es vollauf gerechtfertigt
erscheint, sich mit seinem geologischen Alter so eingehend wie möglich zu
beschäftigen und es zu klären. Ein hübscher Nebengewinn dieser Aufgabe ist
das Ergebnis, daß auf Java zu jener Zeit eine thermische Depression herrschte
und bei Trinil eine Pflanzengenossenschaft vereinigt war, die heute auf nicht
weniger denn 12 Florengebiete verteilt ist.

So hoffe ich, wird dieser Epilog auch denen nicht ganz unerquicklich
sein, welche ihn mit der Kritik der eigenen Erfahrung lesen und die zu über-
zeugen, aber nicht zu überreden ich mich bemüht habe.

Erklärung der Tafeln.

Die Abbildungen auf den Tafeln I-XXII sind genau um 1/) verkleinert.

Tafel 1.
Fagaceae-Moraceae.

Fig. 1--8: Castanopsis Curtisit King. 2 (Oberseite) und 5 (Unterseite) nach Material von Beccari,
Piante bornensi, no. 3281. Vgl. auch Taf. XXVI, Fig. 1—5 und Taf. XXII, Fig. 1—2. — Fig. 9: Artocarpus
ef. altissima J. J. Smith, männliche Infloreszenz verkohlt, nahezu median gespalten. 10 männlicher Blüten-
stand von Artocarpus altissima J. J. Smith, modifiziert nach Icon. Bogor.; 11 desgl. zum Vergleich von
Artocarpus bornensis Warb., nach einem Exemplar von Beccari, Piante bornensi, no. 935. — Fig. 9—11

v .
doppelt vergrößert ZEN E®

Moraceae.,

Fig. 12: Streblus asper Lour. Vgl. auch Taf. III, Fig. 19—20. — Fig. 13—18: Artocarpus rigida Bl.
14 ein kleines Stück des Blattabdruckes Fig. 13 mit den anastomosierenden Nerven in doppelter Ver-
größerung; 15 Oberseite eines Blattes aus Java (ex Herb. Lugd.-Bat.); 17 eine andere Blattform mit
engeren und steileren Nerven (Unterseite) von Perak (Herb. Hort. Caleutt., no. 7612).

Tafel Il.
Moraceae.

Fig. 19—20: Streblus asper Lour. 20 rezentes Blatt von den Andamanen (Herb. Hort. Calcutt.,
no. 1884). — Fig. 11—22: Ficus indica L. Vgl. auch Taf. V, Fig. 35 —36. 22 nach einem Exemplar
aus Java (It. Warburg., no. 2727). — Fig. 23—27: Ficus retusa L. Vgl. auch Taf. IV, Fig. 28-31.
24 nach einem von Zollinger (no. 665) auf Java gesammelten Blatt; 25 Flächenansicht der Blattepidermis
(Unterseite) mit den Spaltöffnungen und Lithocysten ohne Spitze (lc) nach einer Gewächshauspflanze
aus dem Berliner Botanischen Garten; 26 und 27 desgl. nach Schliffen der verkieselten Blattfläche,
Taf. IV, Fig. 28h.

Tafel IV.
Moraceae.

Fig. 28—31: Ficus retusa L. 28b basaler Teil einer verkieselten Blattfläche; 29 Unterseite eines
Blattes von Java (lt. Warb., no. 3772); 31 breit-ovale Blattform von Constantinhafen (Pl. Guinenses, no. 233,
leg. Nyman). — Fig. 32: Ficus infectoria Roxb. var. genuina K. et V. — Fig. 33—34: Fieus infectoria
Roxb. var. Wightiana King. 34 Blatt von Ceylon, leg. Thwaites (Urostigma Wightianum Midq.).

Tafel V.
Moraceae.

Fig. 35—36: Fieus indica L. 36 Blatt aus Ostindien (Herbar. Sprengel). — Fig. 37—38: Ficus
infectoria Roxb. var. monticola (Migq.) Schuster; 38 Blattoberseite nach Material aus den khassischen
Bergen, 1200 m, Herb. Ind. or. Hook. fil. et Thoms. (= Ficus monticola Migq.). — Fig. 39—40: Ficus
variegata Bl. 40 Oberseite eines Blattes vom Pandan, Java, Res. Madioen, 400—900 m (Elbert, no. 521).

Tafel VI.
Moraceae-Loranthaceae.

Fig. 41—44: Ficus callosa Willd. 42 verschmälerte Blattbasis nach einem ÖOriginalexemplar aus
dem Herbar. Willdenow (no. 19298); 44 Blattform mit gerundeter Basis aus dem Buitenzorger Garten
(no. 19130). Vgl. auch Taf. XXXV, Fig. 3—4 und Taf. XXXVI, Fig. 14. — Fig. 45—46: Loranthus
elasticus Desv. 46 nach Material von Tenasserim (Herb. East. Ind. Comp. no. 2723).

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 6. Abh. 9

Tafel VII.
Loranthaceae-Euphorbiaceae.

Fig. 47—48: Loranthus longiflorus Desv. Wegen der starken Kniekung nach dem Negativ des
Gipsabgusses gezeichnet. 48 aus Ost-Bengal (Herb. East Ind. Comp., no. 2710, leg. Griffith). — Fig. 49—50:
Loranthus pulverulentus Wall. 50 Blatt von Burma (Herb. Hort. Calcutt., no. 332). — Fig. 51—53:
Flueggea obovata Muell. Arg. 53 Blatt vom Pandan, Java, Residenz Madioen, 400—900 m (Elbert, no. 482).
Vgl. Taf. XXII, Fig. 5.

Tafel VIN.

Hamamelidaceae-Euphorbiaceae.

Fig. 54—55: Altingia (Liquidambar) excelsa Noronha. 55 nach einem von Blume auf Java ge-
sammelten Blatt. — Fig. 56—57: Mallotus molluccanus Muell. Arg. (var. genuinus Muell. Are.). 57 Ober-
seite eines Blattes aus dem Buitenzorger Garten (no. 28912). Vgl. Taf. XXI, Fig. 6.

Tafel IX.
Euphorbiaceae-Anonaceae.

Fig. 58—62: Cleistanthus myrianthus Kurz. 60 nach einem von Teijsmann auf Java gesammelten
Exemplar; 62 von den Andamanen (Kings Coll.). — Fig. 68—64: Aporosa fruticosa Muell. Arg. Siehe
auch Taf. X, Fig. 67—68. 64 von Singapore. — Fig. 65—66: Uvaria zeylanica L. 66 von Ceylon
(Thwaites, no. 1030).

Tafel X.

Euphorbiaceae-Anonaceae.

Fig. 67—68: Aporosa fruticosa Muell. Arg. 68 nach Herbarmaterial aus Java, Prov. Banyumas,
leg. Koorders, no. 39025. — Fig. 69—72: Uvaria Lamponga Scheff. 70 Oberseite eines Blattes aus dem
Buitenzorger Garten, no. 193. — Fig. 73—74: Melodorum manubriatum (Wall.) Hook. fil. et Thoms.
74 nach Material von den Philippinen, leg. Cuming, Blattoberseite.

Tafel XI.
Anonaäceae.

Fig. 75—76: Uvaria purpurea Bl. 76 von Trinil (100 m, Elbert, no. 353). Vgl. Taf. XXII, Fig. 7. —
Fig. 77—80: Unona discolor Vahl (var. typica!). 78 nach einem von Blume auf Java gesammelten
Exemplar; 80 nach Material von Borneo, leg. Korthals. Vgl. Taf. XVII, Fig. 8. — Fig. 81—82: Mitre-
phora Maingayi Hook. fil. et Thoms. 82 von Perak, Malaiische Halbinsel (Herb. Hort. Calcutt., no. 6981).

Tafel XI.
Anonaceae-Lauraceae.

Fig. 83—86: Ellipeia cuneifolia Hook. fil. et Thoms. 84 keilförmige Blattform, Unterseite, von
Perak, Malaiische Halbinsel (Kings Coll., no. 4623); 86 lanzettliche Blattform, Oberseite vom gleichen
Fundort, no. 7825. — Fig. 8S7—89: Polyalthia lateriflora King. 89 Blatt von Sumatra (Exp. Gajoe 1904,
no. 163). Vgl. Taf. XXI, Fig. 2-3. — Fig. 90—91: Tetranthera salicifolia Roxb. 91 Oberseite eines
Blattes von Manipur, Ostgrenze von Indien, 1500 m, leg. G. Watt, no. 6185. Siehe auch Taf. XII.

Tafel XIll.
Lauraceae.

Fig. 92—93: Tetranthera salicifolia Roxb. 93 Blatt aus dem Botanischen Garten Calceutta. —
Fig. 94—96: Tetranthera alnoides Miq. Vgl. auch Taf. XIV, Fig. 101—102, sowie Taf. XVI, Fig. 6-13.
95 nach einem von Koorders, no. 3183 in der Provinz Madiun, Java, gesammelten Exemplar. —
Fig. 97—98: Cylicodaphne fusca Bl. 98 nach einer Pflanze aus Sumatra, leg. Forbes, Blattober-
seite (vgl. auch die Textfigur auf S. 21). — Fig. 99—100: Cylicodaphne cuneata Bl. 100 Blattoberseite
eines Exemplars aus Sumatra (Herb. Waitz).

Tafel XIV.
Lauraceae-Dilleniaceae.

Fig. 101—102: Tetranthera alnoides Migq. 102 nach einem Junghuhnschen Exemplar aus Java. —
Fig. 103—104: Dehaasia squarrosa Mig. et Zoll. 104 Blatt aus dem Buitenzorger Garten. Vgl. Taf. XXII,
Fig. 9. — Fig. 105—106: Cryptocarya ferrea Bl. var. oblongifolia (Bl.) Meisn. 106 nach einem von
Hasskarl auf Java gesammelten Zweig. — Fig. 107—110: Tetracera sarmentosa (L.) Willd. var. hebe-
carpa (DC.) Hook. fil. et Thoms. 108—109 Blätter von Pangkadjene auf Celebes, leg. Teijsmann.

Tafel XV.
Guttiferae-Dipterocarpeae.

Fig. 111—112: Gareinia duleis Kurz. 112 nach einem Blatt von Timor. — Fig. 113—116: Gar-
cinia Grahami Pierre. 115 (Unterseite) und 116 (Oberseite) nach Pflanzen aus dem Buitenzorger Garten
(A. Engler, Reise nach Java und Brit.-Indien 1905—06, no. 4220). — Fig. 117—120: Mesua ferrea Choisy.
118—119 Blätter von der Oberseite nach Exemplaren vom Malaiischen Archipel, leg. Zollinger, no. 1654.
— Fig. 121—122: Hopea fagifolia Mig. 122 Blatt aus Java von den Sammlungen der Novara-Expedition.

Tafel XVI.
Dipterocarpeae-Rutaceae.

Fig. 123 —126: Vatica lancaefolia Bl. 124 Blattoberseite einer Pflanze von dem Chittagong-
Gebirgszug, Ostindien (Herb. Hort. Caleutt., no. 320). — Fig. 127—132: Feronia elephantum Corea. 127
und 128 die fossile Frucht von der Seiten- und Innenansicht; 129 rezente Frucht längs durchgeschnitten,
nach Alkoholmaterial aus Buitenzorg (leg. Graf Solms-Laubach); 130—131 ein Stück des Epikarps mit
den schizogenen Öllücken der fossilen und 131 der rezenten Frucht, 132 jüngeres Stadium (fünffächeriger
Fruchtknoten) von 129, um die ursprünglich pentarche Anordnung der später regellos über das Frucht-
fleisch verteilten Samenanlagen in dem synkarpen Gynäceum zu zeigen.

Tafel XV.
Meliaceae-Papilionaceae.

Fig. 133—134: Aglaia palembanica (Miq.) C. DC. 134 Blatt von Borneo, leg. Korthals. — Fig. 135
bis 136: Aglaia odorata Lour. 136 Blatt von Hainan, leg. A. Henry, no. 8673. — Fig. 137 —138:
Saraca minor Miq. 138 nach Material aus Siam, Bangkok, leg. Zinnermann, no. 61 (det. Harnes). —
Fig. 139—142: Dequelia (Derris) elliptica Benth. Dreisamige Hülse und längliches, schmales Fiederchen.
Vgl. namentlich Taf. XVIII sowie XXII, Fig. 10. 140 lederartige Hülse mit beiderseits scharfem Rand
nach einer von Zollinger, no. 325 auf Java gesammelten Pflanze; 141 Blättchen der Lianen-Strauchform
aus Neu-Hannover, leg. Naumann.

Tafel XVII.
Papilionaceae.

Fig. 143—154: Deguelia (Derris) elliptica Benth. Verschiedene Variationen der sehr polymorphen
Fiederchen. 144 und 146 aus Java, leg. Zollinger, no. 325; 148, 152 und 154 nach Exemplaren von
Warburg, Plopapuanae, no. 20288, Ceram-Land; 150 aus Siam, Bangkok, leg. Schomburgk, no. 142;
152 typische Form eines unteren Fiederchens; 144 Typus eines oberen Blättchens mit schwach keil-
förmiger Basis. — Fig. 155—156: Indigofera tinctoria L. 156 Seitenfiederchen aus Ostindien (Herb.
Wisht, no. 642).

Tafel XIX.
Papilionaceae-Araliaceae.

Fig. 157—158: Cassia alata L. 158 Blattoberseite eines der beiden endständigen Fiederchen aus
Ostindien (Herb. Wight, no. 855). Vgl. Taf. XXIV, Fig. 1-4. — Fig. 159—160: Polyscias pinnata Forst,
160 ein unteres Blatt (Oberseite) von Nusa, Neumecklenburg (It. Warburg., no. 20452). Vgl. Taf. XVII.
Fir. 4—6.

{er}
an

Tafel XX.
Melastomaceae-Loganiaceae.

Fig. 161—163: Memecylon floribundum Bl. 162 nach einer von Zollinger (no. 1590) auf Java ge-
sammelten Pflanze. — Fig. 164—166: Memeeylon myrsinoides Bl. 165 Blatt von Java, leg. Zollinger
(no. 187). — Fig. 167—168: Fagraea litoralis Bl. 168 Blattoberseite nach einem Exemplar von Engler,
Reise nach Java und Brit.-Ind. 1905-06, no. 4243, Bot. Garten Buitenzorg.

Tafel XXI.
Loganiaceae-Cyperaceae.

Fig. 170—171: Fagraea litoralis Bl. 170 ein unteres Blatt mit rundlicher, ausgerandeter Spitze
nach Material von Engler, l.c. — Fig. 172—173: Willughbya apiculata Miqg. 173 nach einem von
de Vriese auf Sumatra gesammelten Exemplar (det. Stapf). — Fig. 174—175: Viburnum coriaceum Bl.
175 nach Blättern aus Java von Koorders, no. 1043 (det. Koorders et Valeton); 176 Viburnum sundaricum
Miq. (Herb. Rast Ind. Comp., no. 3398). — Fig. 176—179: C'yperus spec. Hauptknochenschicht, verkoblt.
— Fig. 180: fossiler Kopal aus den Tonbänken über der Hauptknochenschicht.

Tafel XXll.
Flora von Lasem (Originale in Leiden).

Fig. 1-2: Castanopsis Curtisü King (vgl. Taf. 1, Fig. 1-8); 3—4 Quercus lamellosa Hook. f. et
Thoms.: 5 Flueggea obovata M. Arg. (vgl. Taf. VII, Fig. 51—53); 6 Mallotus moluccanus M. Arg.
(vgl. Taf. VIII, Fig. 56-57); 7 Uvaria purpurea Bl. (vgl. Taf. XI, Fig. 75—76); 8 Unona discolor Vahl
(vgl. Taf. XI, Fig. 77—80); 9 Dehaasia squarrosa Migq. et Zoll. (vgl. Taf. XIV, Fig. 103—104); 10 Deguelia
(Derris) elliptica Benth. (vgl. Taf. XVII, Fig. 143—154); 11 Vibwrnum coriaceum Bl. (vgl. Taf. XXI,
Fig. 174—175).

Tafel XXI.
Kieselhölzer von Trinil.

Fig. 1-3: Polyalthia lateriflora King, Vergr. 135. 1 Quer-, 2 Radial-, 3 Tangentialschliff; die
gerhstoffhaltigen Gefäße, Markstrahlen und metatrachealen Parenchymbänder schwarz. — Fig. 4-6:
Polyseias pinnata Forst., Vergr. 135. 1 Quer-, 2 Radial-, 5 Tangentialschliff.

Tafel XXIV.
Fossile Hölzer von Trinil.

Fig. 1-2 cf. Hyphomycetes spec., Pilzmyzel, parasitisch in den Gefäßen eines in Holzopal umge--
wandelten Stammstückes von Cassia alata L. 1 in den drei unteren Gefäßen (namentlich dem untersten
rechts) des Querschliffes wucherndes Pilzmyzel, Vergr. 135; 2 mit Hyphen angefülltes Gefäß auf dem
radialen Längsschliff; an den Hyphen gemmenartige Anschwellungen, Vergr. 555. — Fig. 1-4: Cassia
alata ].., 1 Quer-, 2 Radial-, 4 Tangentialschliff, 2 Mikrophotographie eines Kollodiumabdruckes, Vergr. 135.
— Fig. 5—6: Reevesia Wallichü R. Br., 5 Querschliff mit Drucksuturen, 6 Tangentialschliff.

Tafel XXV.
Kieselhölzer und Andesit von Trinil.

Fig. 1-2: Cordia aff. suaveolens Bl., quer. — Fig. 3—4: Ficus callosa Willd. 4 Querschnitt eines
rezenten Stammes aus Java mit den gerbstoffhaltigen Markzellen, letztere bei dem Fossil Fig. 3 nur
dunkel getönt; 5 Querschliff, von der Peripherie des Stammes entnommen. — Fig.6. Das die organischen
Reste umschließende Gesteinsmaterial: Augit-Andesittuff mit grüner und brauner Hornblende, Orthoklas
und Lapilli, in der Mitte stark zersetztes Holz (von Ficus callosa) enthaltend.

Tafel XXVI.
Kieselholz- und Kohlenreste von Trinil,

Fig. 1—5: (astanopsis Curtis King. Vgl. Taf. I, Fig. 1—8. 1 verkohlter Fruchtstand mit an-
haftenden Fetzen der Cupula; 2 aufgehellter Längsschnitt (nicht ganz median) durch eine Samenanlage,
die Integumente über der Nucellusspitze haubenförmig geschlossen, d. h. das äußere Integument liegt
dem inneren so dicht an, daß beide wie miteinander verwachsen erscheinen, Vergr. 47; 3 untere Partie
des vorigen Präparates, Vergr. 135; 4 mittlerer Teil von Fig. 2, Nucellusgewebe und das dicht verschlossene
äußere Integument, Vergr. 135; 5 ein Schnitt aus der innersten Partie der Karpellwand mit Steinzellen-
inseln, Vergr. 135. — Fig. 6—13: Tetranthera almoides Miq. Vel. Taf. XIII, Fig. 94—96 und Taf. XIV,
Fig. 101—102. 6 Proben von Triniler Holzkohlen, wenig verkleinert; die beiden Stücke links gehörten
ursprünglich zusammen; 7 knochenartig geformte Holzkohle; S Querschnitt durch ein rezentes Stamm-
stück von Tetranthera alnoides aus Java, Vergr. 43; 9 aus dem radialen Längsschliff einer Holzkohle
mit den gehöften, polygonalen Gefäßporen und einer aus Hüllzellen, Kantenzellen und Mittelzellen be-
stehenden Markstrahlpartie, Vergr. 135; 10 ein Teil des Holzes mit der Markkrone im Längsschnitt (von
der Holzkohle), Vergr. 43; 11 ein Teil der Markkrone aus dem vorigen Präparat, Vergr. 135; 12 ein Teil
von Fig. 10 mit den leiterförmigen Gefäßperforationen, Vergr. 200; 13 Mark und Holz (mit den Gefäß-
perforationen) rezent. — Fig. 14: Ficus callosa Willd. Tangentialschliff durch das verkieselte Holz,
vgl. Taf. XXV, Fig. 3—4.

Tafel XXVIl.
Situation von Trinil.
Fig. 1: Übersichtskärtehen der Umgebung von Trinil. — Fig. 2: Künstlicher Aufschluß am Solo-
Fluß (unterhalb der Mitte rechts — in den helleren Lagen — die Blätterschicht). — Fig. 3: Profil A
der Grube I am rechten Ufer des Solo-Flusses südwestlich von Trinil. — Nach den Aufnahmen der

Selenka-Expedition.

Inhalts-Übersicht.

Einleitung F E } ;
I. Die Ablagerung und das Material :
II. Die fossilen Pflanzen der Pithecanthropus-Schichten
. 11I. Charakter der fossilen Flora und deren Beziehung zur rezenten Vegetation
IV. Das geologische Alter der Pithecanthropus-Schichten
V. Pflanzengeographische Ergebnisse
Zusammenfassung der allgemeinen Resultate
Epilog >
Erklärung der Tafeln

Seite
3
4—9
1029
29 —44
44—53
54—59
59
60—64
65—69

Tafel I.

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 6. Abh.

München

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Lichtdruck von F. Bruckmann A

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 6. Abh. Tafel II.

Lichtdruck von F. Bruckmann A.-G., München,

Tafel III.

Abh. d. math.-phys. Kl.XXV, 6. Abh.

Lichtdruck von F. Bruckmann A.-G., München.

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 6. Abh. Tafel’ TV.

Lichtdruck von F. Bruckmann A.-G., München.

Tafel V.

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 6. Abh.

München.

Liehtdruck von F. Bruckmann A.

Tafel VI.

Abh. d. math.-phys. K1.XXV, 6. Abh.

--G., München.

Lichtdruck von F. Bruckmann A

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 6. Abh. Tafel VII.

Liehtdruck von F. Bruckmann A.-G., München.

Tafel VIII.

Abh. d. math.-phys. K1.XXV, 6. Abh.

Lichtdruck von F. Bruckmann A.-G., München.

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 6. Abh. Tafel IX.

Lichtdruck von F. Bruckmann A.-G., München.

Tafel X.

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 6. Abh.

Lichtdruck von F. Bruckmann A.-G., München.

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 6. Abh. Tafel XI.

Lichtdruck von F. Bruckmann A.-G., München.

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 6. Abh. Tafel XII.

Lichtdruck von F. Bruckmann A.-G., München.

Tafel XIII.

Abh. d. math.-phys. K1.XXV, 6. Abh.

Lichtdruck von F. Bruckmann A.-G., München.

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 6. Abh.

Lichtdruck von F. Bruckmann A.-G., München.

Tafel XIV.

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 6. Abh. Tafel XV.

Liehtdruck von F. Bruckmann A.-G., München.

Tafel XVI.

Abh. d. math.-phys. K1.XXV, 6. Abh.

München.

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Lichtdruck von F. Bruckmann A.

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 6. Abh. Tafel XVII.

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Lichtdruck von F. Bruckmann A.-G., München.

Tafel XVIIT,

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 6. Abh.

Lichtdruck von F. Bruckmann A.-G., München.

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 6. Abh.

159

Lichtdruck von F. Bruckmann A.-G., München,

Tafel

XIX.

Tafel XX.

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 6. Abh.

Liebtdruck von F. Bruckmann A. G., München.

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 6. Abh. Tafel XXI.

Lichtdruck von F. Brueckmann A.-G, München

Tafel XXII.

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 6. Abh.

München.

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Lichtdruck von F. Bruckmann A

Abh. d. math.-phys. K1.XXV, 6. Abh. Tafel XXIII.

Liehtdruck von F. Bruckmann A.-G., München.

Tafel XXIV.

Abh. d. math.-phys Kl. XXV, 6. Abh.

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München.

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Liehtdruck von F. Bruckmann A.

Tafel XXV.

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 6. Abh.

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Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 6. Abh.

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Abhandlungen
der Königlich Bayerischen Akademie der Wissenschaften
Mathematisch-physikalische Klasse
XXV. Band, 7. Abhandlung

Spitzbergens Landformen

und ihre Vereisung

von

Erich von Drygalski

München 1911

Verlag der Königlich Bayerischen Akademie der Wissenschaften

in Kommission des G. Franz’schen Verlags (J. Roth)

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Vorwort.

Die nachstehende Arbeit enthält die Ergebnisse der Landuntersuchungen,
die ich auf der Zeppelin-Studienfahrt nach Spitzbergen und ins Nördliche Eis-
meer im Sommer 1910 anstellen konnte, während eine zweite Arbeit mit den
Ergebnissen der auf dieser Fahrt ausgeführten Meeresuntersuchungen folgen soll.
Den Zweck und den äußeren Verlauf der Reise will ich hier nur kurz be-
rühren. Sie stand unter der Leitung S. K. H. des Prinzen Heinrich von Preußen
und hatte die Aufgabe, festzustellen, ob und wie eine Zeppelin-Luftschiff-
Expedition zur Erforschung des Nordpolargebietes durchführbar ist. Der Nord-
deutsche Lloyd hatte in seinem Doppelschraubendampfer „Mainz“ ein dazu
besonders vorbereitetes, vortreffliches Expeditionsschiff gestellt; es wurde von
Herrn Kapitän M. Dietrich geführt. Ein norwegisches Fangschiff „Fönix“, von
Herrn Svendsen geführt, begleitete die „Mainz“ von Tromsö an und kam
immer zur Verwendung, wo Eisfahrten oder Eisuntersuchungen notwendig waren,
welche die „Mainz“ ihres Baues wegen naturgemäß nicht ausführen durfte.
Außerdem stand die Kieler Stationsjacht „Carmen“ unter dem Befehl des
Oberleutnants z. S. Herrn von Bartenwerffer zur Verfügung, um der Expedition
Post und andere Nachrichten von Norwegen nach Spitzbergen zu vermitteln.

Die Reise erfolgte in den Monaten Juli und August, also in den für Fahrten
im Nördlichen Polarmeer günstigsten Monaten. Gelandet wurde schon an
einigen Punkten der norwegischen Küste, auf Bären-Eiland und an zahlreichen
Punkten der West- und Nordküste Spitzbergens, vom Eisfjord im Westen an
bis zur Roten Bai im Norden. Außerdem wurde während der Fahrt an ver-
schiedenen Punkten auf dem Meer zur Vornahme wissenschaftlicher Unter-
suchungen länger gehalten.

Über die Luftschiffstudien der Expedition sind von berufener Seite an anderer
Stelle (Mit Zeppelin nach Spitzbergen, Deutsches Verlagshaus Bong & Komp,,
1911) bereits vorläufige Berichte gegeben worden und weitere bei geeigneter

Gelegenheit zu erwarten. Es war die Meinung wohl aller Teilnehmer der
Fahrt, daß eine arktische Zeppelin-Luftschiff-Expedition möglich sein wird,
wenn das Luftschiff und seine Motoren dafür hinreichend entwickelt sein werden,
ferner auch, daß die jetzige Studienfahrt für den Fall der Ausführung jenes
Planes eine ganze Reihe von Grundlagen, z. B. für die Verankerung von Luft-
schiffen im Eise — dieses mit überraschendem Erfolge — und für anderes,
gelegt hat. So hat die Studienfahrt ihren Hauptzweck erfüllt.

Außerdem sollte die jetzige Fahrt auch verschiedene wissenschaftliche Unter-
suchungen vornehmen, wo sich dafür Gelegenheit bot. So gingen H. Hergesell
und F. Leiber Studien der Atmosphäre, A. Miethe und B. Seegert photo-
graphischen Untersuchungen, Graf Otto von Zedlitz und Trützschler zoologischen,
M. Reich und ich selbst geographischen und geologischen Studien nach. Die
zahlreichen Aufenthalte an Land und auf dem Meer haben dafür treffliche
Gelegenheit geboten, und wenn eine solche an sich nicht vorlag, dann wurde
sie geschaffen. Es ist mir ein Bedürfnis, dem Leiter der Expedition, S. K. H.
Prinz Heinrich von Preußen, auch an dieser Stelle herzlichst dafür zu danken,
daß er jeden diesbezüglichen Wunsch bereitwilligst gewährte und durchführen
half, durch Dispositionen über die Fahrt und durch eigene Mitwirkung.

Ebenso danke ich den Mitgliedern der Expedition für ihre vielfache Hilfe
bei meinen Arbeiten, den obengenannten Herren, ferner S. Exzellenz Herrn
F. Graf von Zeppelin, der meinen Wegen und Studien häufig freundlich ge-
folgt ist, und den Herren Kapitänleutnants Hilmers und von dem Knesebeck,
an die ich mich oft und nie vergeblich gewandt habe. Ganz besonders danke
ich dem Arzt der Expedition, Herrn Professor Dr. M. Reich, der alle Wege
und Arbeiten dieser Zeit mit mir geteilt hat und seine wissenschaftlichen
Interessen mit den meinigen zu gemeinsamer Förderung verband. Herzlichen
Dank sage ich auch Herrn Kapitän M. Dietrich und den Offizieren des Nord-
deutschen Lloyd für ihre Hilfe bei den Meeresuntersuchungen, Arbeiten, bei
denen die Leitung und Besatzung des Schiffes ja immer bestimmend mitwirken
müssen und hier ebenso bereitwillig wie sicher mitgewirkt haben. Die photo-
graphischen Abbildungen, welche dieser Arbeit beigegeben sind, verdanke ich
der Güte der Herren Miethe, Leiber und Reich.

München, den 6. Mai 1911.

Erich von Drygalski.

I. Die Umrisse der Inselgruppe.

Die Inselgruppe Spitzbergen besteht aus fünf größeren und vielen kleineren
Inseln.!) Von den ersteren sind Westspitzbergen und das Nordostland die be-
deutendsten. Sie werden heute durch die Hinlopenstraße voneinander getrennt,
gehören jedoch eng zusammen, etwa wie die Seiten eines Fjordes oder Tals,
und haben dann die Form eines Keils, dessen breite Basis am 80° n. Br,
liegt und dessen Spitze — das Südkap, auf einer kleinen Vorinsel Westspitz-
bergens gelegen — noch etwas über den 76° n. Br. nach Süden herabreicht.
Der Keil ist etwas unvollständig, da seine Nordwestecke fehlt. Auch seine
Südwestbegrenzung ist mehrfach unterbrochen, die Südostbegrenzung dagegen
nur einmal, nämlich durch die Hinlopenstraße. Nahe der Nordostecke schwillt
die Basis über den 80° nach Norden hin an.

Der Südostbegrenzung des Keils ist die dritte und vierte und der Südwest-
begrenzung die fünfte der größeren Inseln vorgelagert. Jene beiden, Barents-Land
und Edge-Isel oder Stans-Vorland, hängen an einer östlichen Anschwellung von
Westspitzbergen, unmittelbar südlich von der Hinlopenstraße, und sind durch
den Storfjord von Westspitzbergen getrennt, der sich südwärts verbreitert, da
die Westseite der beiden Inseln nahezu nordsüdlich, die gegenüberliegende Süd-
ostbegrenzung des Hauptlandes dagegen südsüdwestlich verläuft, also von ersterer
divergiert. Wichtiger ist, daß die östliche Begrenzung beider Inseln nahezu
in der Richtung der Hinlopenstraße, deren Westbegrenzung fortsetzend, und auch

1, Eine Karte ist dieser Abhandlung nicht beigegeben worden, weil sie im wesentlichen Bekanntes
zu wiederholen hätte. Zur Orientierung bei der Lektüre der Arbeit wird die Darstellung Spitzbergens in
einem Handatlas, z. B. in der neuesten Ausgabe von Stielers Handatlas zunächst genügen. Für Einzelheiten
wären am besten die britischen Seekarten „Spitzbergen“ Nr. 2751 und „Magdalena Bay to Red Bay“
Nr. 3203 einzusehen, auch die britischen Karten der Ankerplätze an der West- und Nordküste von Spitz-
bergen Nr. 300 und 3020. Für Nordwest-Spitzbergen zwischen Königs-Bai und Magdalena-Bai geben die
Karten des Fürsten von Monaco nach den Aufnahmen der Expeditionen Isachsens 1906 und 1907 die beste
Darstellung, nämlich ‚„Campagnes scientifiques, Histoire des voyages“, Carte IX, X und vor allem Carte VIII,
jetztere in zwei Blatt, aber meines Wissens nicht im Handel erschienen. Diese letztere Karte ist farbig und
gibt ein außerordentlich schönes und treffendes Bild des Landes. Die Karten des Fürsten von Monaco ent-
halten auch die Nomenklatur, die in dieser Arbeit verwandt ist. Geologische Karten sind in den eingangs
des zweiten Abschnitts p. 6f. zitierten Arbeiten enthalten, besonders in der von Nathorst.

parallel zur Südwestbegrenzung Westspitzbergens, nämlich südöstlich streicht, da
diese Richtung sich im Bau der Inselgruppe häufig wiederholt. Auch die fünfte
größere Insel, Prinz Karl-Vorland, etwa vor der Mitte Westspitzbergens gelegen,
hat diese südöstliche Richtung und ist nach Lage und Form nur ein Teil der
Westseite Westspitzbergens; sie ist heute durch eine Meeresstraße, den Vorland-
Sund, von dieser Hauptinsel getrennt, doch südostwärts in deren Küstengebirge
südlich vom Bellsund und nordwestlich durch eine unterseeische Schwelle fortge-
setzt, welche die Mainz-Expedition durch Lotungen feststellen konnte. Dieselbe
zieht dorthin, wo die fehlende Nordwestecke des Keils liegen würde. Diese
scheint darnach in Staffelbrüchen abgesunken zu sein, wobei die erwähnte
Schwelle weniger einsank als die Streifen daneben.

Bei der Wichtigkeit dieser südöstlichen Linien im Bau des Landes
könnte man die Inselgruppe nach ihnen gliedern. Diese wäre dann als der Rest
einer Tafel aufzufassen, die durch NW—-SO bis NNW—SSO streichende Bruch-
linien zerschnitten und in Streifen zerlegt ist. Einzelne Streifen sind zur Tiefe
gesunken und vom Meer überflutet, andere stehen geblieben. Die erwähnte
Schwelle, der Vorland-Sund, die Rote Bai, die Wijde Bai, die Hinlopenstraße
sind überflutete Streifen, die Gebiete dazwischen erhaltene. Barents-Land und
Stans-Vorland sind die südliche Fortsetzung des Streifens der Hauptinsel, der
zwischen Wijde Bai und Hinlopenstraße liegt und die als König Karl-Land
zusammengefaßten Inseln sind die südliche Fortsetzung des Nordostland-Streifens.
Kleinere Inseln setzen diese größeren noch weiter südöstlich fort und die Bären-
Insel in gleicher Weise den Gebirgsstreifen, welcher die Westseite von Westspitz-
bergen begleitet. Die Streifen der Hauptinseln haben sich also früher weiter
südöstlich gegen Skandinavien hin erstreckt. Sie sind dann von Quer- und
Diagonalbrüchen abgeschnitten, an denen die Südostseiten bis auf die genannten
Inseln unter das Meer sanken. Die Umrisse der Inselgruppe sind mithin durch
Brüche bestimmt, die südöstlich ziehen und die Streifen begrenzen, sowie durch
andere, die jene kreuzen.

II. Der Bau Spitzbergens.

Die obige Auffassung der Inselgruppe, die man aus ihren Umrissen ableiten
kann, findet ihre Stütze in dem geologischen Bau, wie er namentlich durch
schwedische und neuerdings norwegische Forscher bekannt geworden ist.!) Denn

!) Für die Ausführungen dieses Abschnitts sind folgende geologische Arbeiten benutzt worden:
A.G.Nathorst, Beiträge zur Geologie der Bären-Insel, Spitzbergens und des König Karl-Landes. Bull.
of the Geol. Inst. of Upsala, Vol. X. Mit Karte. G. de Geer, A geological excursion to Central Spitzbergen,
in Guide de l’excursion au Spitzberg, XIe Congres geologique international. Stockholm 1910. Mit geo-

die Tektonik ist von Falten und Brüchen beherrscht, die annähernd in der
Richtung der Westbegrenzung des Keils, also etwa von NNW nach SSO verlaufen.

Archaisches Grundgebirge findet sich in der Nordwestecke von
Westspitzbergen um die Magdalena-Bai und östlich von der Wijdebailinie Es
ist vielfach Granit und somit ohne erkennbares Faltenstreichen, doch folgen
seine Grenzlinien an der Roten und an der Wijde Bai der herrschenden südöst-
lichen Richtung.

Bei der nächstjüngeren, meist silurischen, sogenannten Hekla Hook-
Formation, die aus grauen Dolomiten, Glimmerschiefern, oft mit Granaten, und
aus Quarziten besteht, ist die Südostrichtung auch im Faltenstreichen erkennbar.
Diese Formation bildet ein Gebirge, das fast den ganzen Streifen der Westküste von
Westspitzbergen einnimmt, ausschließlich des Nordwestens, doch einschließlich des
Prinz Karl-Vorlands. Hornsund, Bellsund, Eisfjord, Königs-Bai schneiden von
Westen her durch ihn hindurch. Seine südliche Fortsetzung liegt auf Bären-
eiland, wo Nathorst darin auch Versteinerungen gefunden hat, was in Spitz-
bergen bisher nicht der Fall war, die ein untersilurisches Alter der Formation
bestimmen ließen. Im Norden endet der Hekla Hook-Streifen nördlich vom
Eingang der Königs-Bai an der Küste bei dem ersten der sogenannten sieben
Gletscher. Weiter nördlich liegt an der Küste Gneis und Granit. Der Hekla
Hook-Streifen ist in’ Falten gelegt, die parallel zur Küste, also SSO—NNW
streichen. In ihnen liegen die spitzen, zerrissenen und zerklüfteten Formen,
welche der Insel den Namen gegeben und für alle Einzelheiten der Westküste,
auch für ihre Vergletscherung, von Bedeutung sind.

Mit diesem alten, untersilurischen Gebirge war der Faltenwurf auf der
Inselgruppe nicht ganz, doch in den Hauptzügen beschlossen. Von nun an
bestimmten wesentlich Brüche die Umrisse und den Bau des Landes
und zwar schon in den auf die Hekla Hook-Formation folgenden devonischen
Bildungen, die hauptsächlich aus rotem und grünem Sandstein und aus roten

logischer Karte des Eisfjordgebiets, einer geologischen Kartenskizze von Westspitzbergen, sowie mit Gletscher-
karten und Bildern. G. de Geer, Some leading lines of dislocation in Spitzbergen. Geol. Fören. Förhandl.,
Stockholm, Bd. 31, 1909. Mit geologischer Kartenskizze von Westspitzbergen. G. de Geer, Die Gletscher
von Spitzbergen. VII. Intern. Geogr. Kongreß. Berlin 1899. G. de Geer, Om östra Spetsbergens glaciation
under istiden. Geol. Fören. Förhandl., Bd. 22, 1900. Mit Kartenskizze. A. Hoel, Geologiske Jagttagelser
paa Spitzbergens Expeditionerne 1906 und 1907. Norsk. Geol. Tidsk., Bd. I, 1909, Kristiania. Auf die
Diskussionen über den Bau des Landes, namentlich zwischen Nathorst und de Geer, ist hier im einzelnen
nicht Bezug genommen worden, weil es mir nur darauf ankam, die allgemeinen Züge des Baues zu ent-
wickeln, soweit sie für die folgenden morphologischen Betrachtungen grundlegend sind. Außer den ge-
nannten Arbeiten wurden auch ältere, z. B. von A. E. Nordenskjöld, eingesehen, doch sind dieselben auch
schon in den obigen verwertet und nach Bedarf verändert worden, so daß sich eine besondere Bezug-
nahme auf die älteren erübrigt.

Ro)

Konglomeraten bestehen. Spärliche Fisch- und Ostrakodenreste und schlecht
erhaltene Pflanzen sind darin gefunden. Die Mächtigkeit dieser devonischen
Bildungen wird auf etwa 1500 m geschätzt.

Dieses Devon wird hier wohl meist als eine Meeresbildung aufgefaßt,
die in horizontalen Schichten dort zur Ablagerung kam, wo das Land zeit-
weilig unter den Meeresspiegel herabgesunken war. Später ist es mit den devo-
nischen Neubildungen darauf wieder emporgestiegen, doch ungleich, in dem einen
Streifen mehr, im anderen weniger. Von den höheren wurde das Devon durch die
Wirksamkeit der Atmosphärilien fortgeschafft, so daß man nur noch aus Resten,
die gelegentlich umherliegen, erkennt, daß es vorhanden war. Über den tieferen,
weniger emporgestiegenen Streifen blieb es erhalten.

Erhalten ist das Devon vor allem in einem Graben (fossa magna de Geers),
der von Bruchlinien begrenzt wird, die mit der Westküste der Roten Bai und
mit der Ostküste der Wijde Bai zusammenfallen und in Verlängerung derselben
südwärts gezeichnet werden. Sie folgen der Richtung NNW—-SS0, wie die
Falten des älteren Hekla Hook-Gebirges, und sind wohl die wichtigsten in der
Tektonik des Landes. Zwischen ihnen liegt Devon, meist horizontal, und
zwar von der Oberfläche des Landes bis zum Meeresniveau und auch noch
darunter. Westlich von ihnen bildet Hekla Hook-Gebirge die Landober-
fläche und östlich Urgebirge mit Höhen von 1000 m und mehr. Zwischen
den Brüchen sind diese älteren Formationen heute unter dem Devon, also unter
dem Meeresspiegel zu suchen.

Der Graben ist also ein tieferer Landstreifen zwischen höheren. Alle Streifen
lagen einmal unter dem Meer und wurden mit marinen devonischen Ablagerungen
überdeckt. Dann stiegen sie empor, doch ungleich, der Grabenstreifen am wenig-
sten, weil er heute tiefer liegt, als die Streifen daneben, aber höher als früher,
weil sein Devon sich unter dem Meeresspiegel bildete und jetzt teilweise darüber
liegt. Nur in der Roten und in der Wijde Bai, die in den beiden Grenzzonen
des Grabens liegen, liegt der Meeresspiegel auch heute noch über dem Devon.
Sie sind die tiefsten Teile des Grabens, also entweder am wenigsten empor-
gestiegen oder für sich allein von neuem abgesunken, als das Gebiet des Devon-
grabens, dem sie angehören, emporstieg.

Die Brüche, welche den Graben begrenzen, sind noch weit nach Süden
hin kenntlich. Der östliche Grenzbruch ist an einer der innersten Verzweigungen
des Eisfjords, der Klaas Billen Bai, wiedergefunden worden, und der westliche
östlich vom Hintergrunde der Königs-Bai, sowie am Eingang des Eisfjordes
westlich von der Safe Bai und der Grünen Bai, ferner an Bellsund und Hornsund.
Der Eisfjord schneidet mithin nicht allein durch das Hekla Hook-Gebirge, das

die Küste westlich vom westlichen Grenzbruch begleitet, sondern auch durch
den ganzen Graben hindurch. Die Königs-Bai liegt dagegen fast ganz im Hekla
Hook-Gebirge und nur mit ihrem Hintergrund im Devon, während Bellsund und
Hornsund mit ihren Eingängen im Hekla Hook-Gebirge und mit ihren inneren
Teilen im devonischen Graben liegen. Diese Verschiedenheit der Lage ist für
die Landschaftsformen der Baien bestimmend.

Das Magdalenabaigebiet liegt ganz im Urgebirge. Von der Roten Bai liegt
der Boden und die Ostseite, von der Wijde Bai der Boden und die Westseite im
Devon, während die anderen Seiten beider im Urgebirge liegen. Das Devon
bildet also einen mittleren Streifen, der sich von der Nordküste an in etwa
35 km Abstand von der Westküste und parallel zu dieser südsüdostwärts
durch Westspitzbergen zieht. Er wird durch die Fjorde gegliedert, die von
Westen in ihn hinein oder, wie der Eisfjord, ganz durch ihn hindurch schneiden
und sich in ihm verästeln, fast noch mehr gegliedert, als das Hekla Hook-Ge-
birge an der Küste, in dem die Fjordeingänge liegen.

Wie erwähnt, ist die Lagerung des Devons zwischen den Brüchen
meistens horizontal, also diskordant auf der untersilurischen Hekla Hook-
Formation, die in Falten gelegt ist. Nach der Faltung dieser soll die Tektonik
wesentlich durch die obigen Brüche beherrscht sein. Ich besitze nicht genug
Material, um hierzu Stellung zu nehmen, und will nur kurz bemerken, daß ich
an zwei Stellen den Eindruck hatte, daß der devonische rote Sandstein noch an den
Faltungen teilnimmt. Die eine Stelle liegt östlich von der Roten Bai beim Richard-
See am Solander Berg und nördlich davon wo ich Glimmerschiefer und darüber
rote Konglomerate konkordant NNW streichend und etwa unter 40° WSW fallend
fand. Der Glimmerschiefer gleicht dem der Hekla Hook-Formation, doch rechnet
man ihn an dieser Stelle wohl zum Devon. Die andere Stelle liegt im Hinter-
grunde der Königs-Bai, wo das rote Konglomerat auf den beiden östlichen
Loven-Inseln nördlich streicht und westlich fällt, während es weiter östlich auf
dem Ossian Sars Felsen zwischen den beiden Armen des Königsgletschers nördlich
streicht und östlich fällt. Ich hatte hier den Eindruck einer nördlich streichen-
den Antiklinale, die zerbrochen und teilweise zur Tiefe gesunken ist. In den
niedergebrochenen Teilen liegt der Hintergrund der Königs-Bai. An ihrem
Nordufer östlich vom Blomstrandgletscher sah ich aus der Ferne das Konglo-
merat auch in Verbindung mit Hekla Hook, konnte aber nicht entscheiden, ob
es diskordant oder konkordant darauf liegt.

Nach diesen beiden Beobachtungen kann ich natürlich die Frage nach
den relativen Lagerungsverhältnissen zwischen Devon und Silur nicht ent-
scheiden, auch nicht, ob das Devon überhaupt gefaltet ist. An der Roten Bai

Abh.d. math.-phys. Kl.XXV, 7. Abh. 2

hatte ich freilich den Eindruck einer Konkordanz zwischen Silur und Devon
und einer Mitfaltung des Devons, doch fällt diese Annahme dann, wenn die
erwähnten dortigen Glimmerschiefer nicht Hekla Hook, sondern selbst Devon sind.
In Skandinavien und Schottland reichen die entsprechenden Gebirgsfaltungen bis
ins Devon hinein; in Spitzbergen werden dagegen Störungen des Devons als
Flexuren aufgefaßt, auch wenn sie als Faltungen erscheinen, wie im obigen
Fall. Vielleicht nehmen nur die unteren Lagen des Devon an der Hekla
Hook-Faltung teil. Die eingehenden Untersuchungen von Herrn A. Hoel bei
den Isachsen-Expeditionen dürften hierüber weiteres Licht verbreiten.

Morphologisch wichtig ist, daß östlich von der Roten Bai jene Glinımerschiefer
anstehen, die früher von rotem devonischen Sandstein überlagert waren, wie
ich aus zurückgebliebenen Resten desselben ersah. Sie gleichen den Hekla Hook-
Schiefern und bilden auch dieselben Landschaftsformen, wie diese. An der Nord-
küste östlich von der Roten Bai sieht man sie zwischen zwei roten Sandstein-'
komplexen ausstreichen und die Formen der Nordküste bestimmen.

Von den jüngeren Formationen Spitzbergens nimmt man an, daß
sie im allgemeinen konkordant auf das Devon folgen und wie dieses mehr
durch Brüche und Schleppungen als durch Faltungen gestört sind. Es kommen
aber bis zum Tertiär auch Faltungen vor, die wieder nahezu parallel zur West-
küste streichen. So macht de Geer darauf aufmerksam, daß die Täler, in
denen große Gletscher dem Eisfjord von Norden her zuströmen, zwischen
harten karbonischen Rücken liegen, und daß diese durch Faltung von der
Westseite her entstanden seien. Die zwischen ihnen eingefalteten weicheren
mesozoischen Gesteine seien entfernt.

Sicher haben aber auch jüngere Brüche und Verwerfungen dieses Gebirge
gestört, ebenfalls bis zum Tertiär. Sie streichen teils parallel zur Westküste,
wie die älteren Brüche an den Grenzen des Grabens, teils quer dazu, teils von
den ersteren abzweigend. So ist das Südufer der Königs-Bai von einem tertiären
Bruch begleitet, an dem die dortigen Kohlenflöze geschleppt zu sehen sind,
vor allem sind die Ufer der inneren Teile des Eisfjords in verschiedenen
Richtungen von jüngeren Brüchen begleitet. Dieses Gebiet, das zum großen
Graben gehört, ist überhaupt so. mannigfach zerbrochen und verworfen, daß
das Devon darin fast ganz verschwindet. Jüngere Gebirgsglieder, Karbon, Perm,
Trias, Jura und Tertiär, aber auch vulkanische Gänge, bilden in bunter Folge
die Ufer. Das Devon muß man hier meist in der Tiefe suchen. Am Nord-
ufer der inneren Teile des Eisfjords ist es noch gelegentlich zu sehen, am
Südufer nicht, sondern dann erst wieder weiter südlich im Hintergrunde des
Hornsundes.

Der Eisfjord liegt somit heute zum größten Teil weder im Hekla Hook,
das nur seinen Eingang kreuzt, noch im Devon, sondern in jüngeren Kalk-
steinen, Sandsteinen und Schiefern, die in dichter Wechsellagerung und in
bunter Ausbildung aufeinander folgen und vielfach Kohlenflöze enthalten. Ihre
Lagerung im Süden, auf Nordenskjölds-Land, ist horizontal oder wenig geneigt,
im Norden gefaltet und verworfen. Für die Einzelheiten darf ich auf die
Arbeiten von Nathorst und de Geer verweisen. Der bunte Wechsel der For-
mationen und ihrer Lagerungen im Eisfjordgebiet bestimmt dessen Landschafts-
formen im Gegensatz zu den Formen der Urgebirgs-, Hekla Hook- und der
devonischen Sandstein-Gebiete.

III. Die Formen des Landes.

Das von der Mainz-Expedition bereiste Gebiet umfaßt den Eisfjord und
geht von dort an der Westküste nordwärts und dann an der Nordküste ostwärts
bis zu den Gebieten zwischen der Roten und der Liefde Bai. Ausblicke konnten
auch noch auf Neufriesland zwischen Wijde Bai und Hinlopenstraße genommen
werden. Innerhalb dieser Gebiete sind alle großen Fjorde und Buchten besucht
worden, desgleichen fast alle Verzweigungen derselben bis zu ihrem Hintergrund
hin. So gab die Fahrt einen guten Überblick über die Formen des Landes.

Es ließen sich vier Formengruppen unterscheiden, deren Gestaltung
und Abgrenzung mit dem Bau und Gesteinscharakter zusammenhängt. Ich möchte
sie als den Urgebirgs-, den Hekla Hook-, den Old Red- (alten roten Sandstein)
und den Eisfjord-Typ unterscheiden. Nur der letzte Typ ist nicht nach dem
Gesteinscharakter benannt, weil er gerade auf dem Wechsel verschiedener Ge-
steine und Lagerungsformen beruht, die im Eisfjordgebiet vorkommen. Die
anderen Typen habe ich nach den Gesteinen bezeichnet, die ihren Charakter
im wesentlichen bestimmen.

Das Eisfjordgebiet hat im Süden und im Norden verschiedenen Bau
und entsprechend verschiedene Landformen. Nordenskjölds-Land im Süden ist
ein tertiäres Sandsteinplateau, das zum Meer treppenförmig abfällt. Drei
Meeresbuchten (Advent-, Coles- und Grüne Bai) greifen vom Eisfjord hinein
und ‚werden durch Täler landeinwärts fortgesetzt, an deren Wänden sich der
gleiche Treppenbau wiederholt, wie er an den Baien und an der Südwand des
Eisfjord zu sehen ist. Die Böden dieser Täler sind breit und zu beiden Seiten am
Fuße der Talwände mit Gebirgsschutt bedeckt, der auch auf den Böden der
höheren Treppenstufen liegt, bisweilen in deren ganzer Breite. Der Stufenbau
hängt mit der Wechsellagerung harter und weicher Schichten zusammen, die ver-

schieden stark verwittern. Erstere fallen mit steilen Wänden, letztere mit sanfteren
Böschungen ab. Vielfach sind die wechsellagernden Schichten auch verschieden
gefärbt. Helle Kalk- oder Sandsteine werden dann durch dunkle Schiefer
oder Kohlenflötze getrennt, die wie Bänder die hellen Felsen umgürten.

A. Miethe phot.

Figur 1.

Junge Talrisse und Stufenbau an der Ostwand der Grünen Bai.

Zwischen den Baien sind die Wände des Eisfjords von einer großen Zahl
steiler paralleler Rinnen durchrissen, die meist eng und wenig eingetieft
sind und sich erst oben, am Plateaurand, trichterförmig etwas erweitern (Figur 1).
Im Verein mit der horizontalen Schichtung, die sie durchkreuzen, geben sie den
südlichen Wänden des Eisfjords oft ein sehr schematisches Aussehen. Es sind
junge Talbildungen, die wohl erst nach der Eiszeit entstanden, da sie die von
dieser gestalteten Wände durchschneiden. Sie enthielten im Juli vielfach Schnee
bis zum Meer herab und erschienen dann als Schneestreifen, deren Weiß mit
den dunklen Lagen in den Steilwänden lebhaft kontrastierte.e Zu Gletscher-
bildungen kommt es dabei wohl meist nicht, auch stehen diese Schneerunsen
mit dem Eise, das auf dem Plateau liegt, nicht in Zusammenhang (Figur ]).

Die Nordseite des Eisfjordgebietes ist komplizierter gebaut, da dort Falten,
Flexuren und Brüche der postdevonischen Bildungen an den Fjordwänden und
an der Oberfläche ausstreichen. So bildet hier nicht eine einheitliche Gesteins-
schicht die Außenflächen wie im Süden, sondern bald dieses bald jenes Gestein,
das dort ausstreicht. Harte Schichten sind dann erhalten geblieben und erscheinen

als Rücken, während die weichen dazwischen erodiert sind und nun Täler bilden,
in denen große Gletscher zum Eisfjord herabströmen. Die Rücken sind oft
durch Nebentäler zerschnitten und bestehen dann nur noch aus Gipfelreihen.
So ist das Land kein Plateau wie an der Südseite, sondern in Rücken und
Gipfel aufgelöst und mannigfaltig gestaltet. Den Stufenbau findet man aber auch
hier fast überall, da weiche und harte Gesteine in dichter Folge wechsellagern.
Nur sind die Stufen vielfach geneigt, da die Schichten nicht horizontal liegen,
sondern gefaltet und verworfen sind (Figur 2).

M. Reich phot.

Figur 2.

Geneigte Schichten und junge Talrisse im Hintergrunde der Klaas Billen Bai.

Die Tal- und Fjordwände sind von ähnlichen jungen Rissen zerschnitten
wie im Süden, nur waren diese im Norden im Juli meist schon freier von Schnee,
was auf ihrer Exposition gegen Süden beruhen dürfte. Am Ostufer der Klaas

nn Billen Bai, an der schöne Schichtenschleppungen und Verwer-
fungen zu sehen sind, schienen an einer Stelle ihrer südlichen
Hälfte die jungen Talrisse verworfen zu sein (Figur 3). Man

bu könnte daraus auf postglaziale tektonische Vorgänge schließen,
s Schiehtung, Th Täler. wenn die Talrisse, wie ich annehme, postglazial sind.

Unter den Formen des Eisfjords sind schließlich ausgedehnte Strand-
ebenen mit ihren Tundren zu erwähnen, die den Wänden der Ketten und
Hochebenen vorgelagert sind, besonders wo zwei Wände sich an Ecken treffen.
Sie gehen in die Talböden über, wo diese den Fjord erreichen; doch seien diese

Strandebenen erst später (Abschnitt 7) im Zusammenhang näher besprochen,
wie auch die Gletscher (Abschnitt 4—6).

Von dem zweiten Formentyp, dem des devonischen Old Red oder des
alten roten Sandsteins, ist weniger zu sagen. Ich sah ihn im Hintergrunde
der Königs-Bai und am Ostufer der Roten Bai, wo das Devon an beiden Stellen
aus festen Konglomeraten besteht; zusammenhängender sah ich ihn auch an
der Nordküste zwischen der Roten und der Liefde Bai an den Felsen, die nord-
östlich mit Welcome Pt. enden. An dieser letzten Stelle bildet der alte Sand-
stein ein einförmiges rotes Plateau, das steil nach Norden abfällt und unten
durch eine lange niedrige zungenförmige Strandebene gegen Muffen-Eiland hin
fortgesetzt wird. Diese Insel habe ich nicht gesehen, weil sie von Eis umlagert
war und unser Schiff ihr nicht nahen konnte, doch wird sie auch als ganz
niedrig geschildert und könnte eine vom Meer heute abgetrennte Fortsetzung
der erwähnten Strandzunge sein.

Das Sandsteinplateau war wenig durchtalt und wenig geschartet. Stufenbau
fehlt, da das Gestein einheitlich ist. Desgleichen sah man nicht so viele parallele
Talrisse wie im Eisfjordgebiet, was mich in der Ansicht bestärkte, daß diese jung
sind. Der rote Sandstein ist härter als der junge tertiäre Sandstein des Nordens-
kjöld-Landes, so daß in der verhältnismäßig kurzen Postglazialzeit so viele enge
Talrisse sich wohl in letzterem, aber nicht in ersterem bilden konnten.

Das zweite Old Red-Gebiet, das ich sah, liegt an der Roten Bai, die auch
selbst im Old Red eingesunken ist. Der Berg, der ihren Hintergrund teilt, ist
ein nach Norden steil, nach Osten mäßig geneigter Sandsteinfelsen mit geneigter
Schichtung. Auch am nördlichen Teil des Ostufers treten rote Sandsteinfelsen
auf, die der Bai wohl mit den Nanfen gegeben haben, der außerdem aber
auch in dem reichlichen Vorkommen roter Flechten begründet ist. Im Gebiete
des Richard-Sees treten rote Konglomerate ans Ufer heran, die abgeschliffen
und gerundet sind und sicher früher von Eis überströmt waren.

Die Old Red-Formen bilden an der Roten Bai heute nur kleinere Kom-
plexe zwischen Tälern, die aus den höheren Glimmerschieferfelsen östlich vom
dortigen Old Red herkommen und von dort auch Gletscher herleiten, deren ich
am Ostufer der Roten Bai im ganzen zehn zählte. Sie sind schuttreich und
erreichen nicht das Meer, sondern endigen vorher zwischen den Old Red-Felsen
und teilweise auch noch östlich hinter diesen.

Ehemals waren die Sandsteinbildungen hier ausgedehnter und haben noch
die Glimmerschieferzüge zwischen der Roten und der Liefde Bai bedeckt, da
sich Reste von ihnen auf jenen z. B. auf dem Solander Berg vorfinden, die ihrer
Form und Lage nach nicht vom Eise dorthin gebracht waren, denn sie hatten

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keine Geschiebeformen. Dieses Merkmal könnte freilich täuschen, da die Form
der Reste durch Eis gestaltet gewesen und später durch Verwitterung verändert
sein kann, doch machte auch ihre Lage einen Transport durch Eis unwahr-
scheinlich.

An der Königs-Bai bilden rote Konglomerate den vom Eis gerundeten
und danach stark verwitterten Ossian Sars-Felsen zwischen den beiden Ästen
des großen Königsgletschers im Hintergrunde der Bai, desgleichen die östlichen
Loven-Inseln, die auch vom Eise bearbeitet sind. Unter den steilen grauen
Gipfeln östlich von den Königsgletschern — die drei Kronen gehören dazu
— sieht man rote Sandsteinfelsen mit mäßigen Böschungen, und nördlich
vom Hintergrunde der Königs-Bai am Blomstrandgletscher sieht man kleinere
Partien von Old Red auf Hekla Hook. Von umfangreicheren Old Red-Bildungen
und damit von einem Old Red-Typus kann ich aber nur an der Nordküste
zwischen der Roten und der Liefde Bai sprechen, wo er als einförmiges, wenig
durchtaltes und wenig vereistes Plateau erscheint. Hohe rote Sandsteingipfel
östlich vom Monaco-Gletscher und vom Isachsen-Plateau sollen auch Plateau-
charakter haben, wie mir Herr A. Hoel freundlichst mitteilte. Dieser und steile,
nicht gestufte Wände sind die Merkmale des Old Red Typs.

Der dritte Formentyp ist der des Hekla Hook-Gebirges. Er nimmt,
von wenigen Stellen abgesehen, die ganze Westküste bis zum ersten Gletscher
nördlich vom Eingang der Königs-Bai ein. Auch Prinz Karl-Vorland gehört
fast ganz dazu. Er enthält die wechselvollsten und schönsten Formen der
Inselgruppe und darunter jene spitzen Kegel und scharfen Grate, die ihr den
Namen gegeben haben. Prinz Karl-Vorland könnte man als eine Kette von
Kegeln bezeichnen, die freilich nicht ganz so spitz sind, wie die an der Küste
dahinter und auch nicht so hoch.

Die Umgebung der Kreuz-Bai zeigt diesen Hekla Hook-Typ in der Voll-
endung, auch sieht man seine Formenfülle schon bei der ersten Annäherung
an die Insel von Süden her; seine höchsten Gipfel liegen im Gebiete des Bell-
sunds. Man findet ihn schließlich an der Nordküste in dem Glimmerschieferzug
zwischen der Roten und der Liefde Bai wieder (p. 9), östlich von den roten
Sandsteinfelsen, die das Ostufer der Roten Bai bilden.

Der Hekla Hook-Typ hat alpine Formen, wie man sie z. B. in den Hohen
Tauern und den Zillertaler Alpen sieht. Er besteht auch aus ähnlichen Ge-
steinen, wie diese. Er ist kreuz und quer von Tälern durchschnitten, die von
steilenWänden eingefaßt sind. Der Boden dieser Täler liegt heute teilweise unter
dem Meeresniveau und ist überflutet wie in der Kreuz-Bai /und in den Fjorden,
die sie verzweigen. Wo er über dem Meer liegt, ist er fast immer von Gletschern

bedeckt und war es früher noch mehr, wie die trogförmigen Formen heute
eisfreier Täler, ferner Rundköcker und geschliffene Felsen darin und runde Inseln
in den Fjorden bekunden. Die Talwände sind zersprungen und unten von Block-
halden begleitet; auch die Gipfel und Grate sind durch Verwitterung zerfressen
und durchrissen. Die Verwitterungsformen und ihre Produkte sind zum großen
Teil älter als die Eiszeit, denn sie sind in den sichtlich vom Eise gestalteten Fels-
teilen seltener. Letztere liegen unten und man kann hier ausschließen, daß das Eis
früher nicht das ganze Land, sondern nur seine unteren Partien bedeckt hat.
hat. Häufig kann man auch obere Schliffgrenzen sehen.

Im Hekla Hook-Typ ist, wie man sagen könnte, kein Riß und keine Kluft
im Gestein von der Talbildung unbenutzt geblieben, sei es, daß Risse und
Klüfte auf Verwitterung oder auf der Struktur der Gesteine oder auf beiden
beruhen. So ist die Fülle der Talformen, nämlich der Mulden und Nischen
und Kare, sowie der Talrisse, die von jenen herabführen, und der großen
Taltröge unten außerordentlich groß. Kare findet man in allen Entwick-
lungsstadien, von geringen steilwandigen Eintiefungen in den Graten an bis
zu den tiefen Scharten, die letztere ganz durchbrechen. Ihren Boden sieht
man nicht, da er meistens von Schnee und Eis bedeckt ist, die darauf kleine
Gletscher bilden, welche wie angeklemmt an den Felswänden liegen (siehe unten),
oder Sattelgletscher, die den Hintergrund der Kare mit überziehen und nun
auf beiden Seiten zu den Fjorden herabhängen, wie z. B. am Haakongebirge.
Häufig sieht man auch Trichter in den Wänden, bei denen die Karform noch
nicht ausgeprägt ist, und aus denselben steile Gletscher zu den Haupttälern
herabströmen. Kare, Mulden und Trichter finden sich in allen Höhen abwärts
bis zum Meeresniveau.

Der vierte Formentyp Spitzbergens gehört dem Urgebirge, also dem
Gneis und dem Granit an. Ich sah ihn zwischen der Magdalena-Bai und der
Roten Bai, wo das Urgebirge die Nordwestecke der Insel erfüllt. Er hat steil-
wandige klotzige Felsformen (Figur 4), die nach oben an etwas abgerundeten
Kanten in Hochflächen übergehen, die nicht eben sind, sondern mit niedrigen
runden Kuppen besetzt. Die Dänische und die Amsterdam Insel, Kloven-Kliff,
Vogelsang und die beiden Norwegischen Inseln haben diesen Typ, desgleichen
die Küstenfelsen ihnen gegenüber. Schon zwischen den sieben Gletschern
nördlich vom Eingang der Königs-Bai sieht man seine Formen.

Die Talbildung ist im Urgebirge nicht so reich wie im Hekla Hook und
hat gröbere Formen. Auch hier schließt sie wohl oft an Klüfte an, die im
Gestein vorhanden waren. Denn die Wände der Täler sind steil, wie Kluft-
wände, desgleichen ihr Hintergrund. Die Talböden sind breit und kurz. Wasser-

erosion könnte solche Formen nicht schaffen, da sie zu kurz sind, um die
Wasserkraft sich entfalten zu lassen. Eiskraft war dabei tätig, denn man sieht
in den Schliffen der Wände ihre Spuren, doch ist nicht anzunehmen, daß sie
allein diese Täler schuf, sondern wol nur daß sie Klüfte ausgearbeitet hat.

A. Miethe phot.

Figur 4.

Granitfelsen am Westufer der Roten Bai.

Die Oberfächenformen der Klötze sind gerundet und anscheinend vom Eise
geglättet; selbst auf den Oberflächen der p. 16 erwähnten kleinen Inseln sieht
man Rundhöckerformen. Nur hat starke Verwitterung diese teilweise wieder
zerstört und z. B. auf der Ostseite der Dänen-Insel in rauhe, durchklüftete
und nun von Schneerunsen durchzogenen Formen umgestaltet. Aus den Klüften
und Trichtern der Höhen ziehen dann Schuttstreifen herab, die stellenweise, z. B.
am Westufer der Foul Bai, mit Eis durchmengt sind. Die Talböden sind von
Blockmeeren bedeckt, wie an der Virgo-Bai. Die Blöcke sind stark verwittert,
sichtlich auch durch Winde erodiert, die in der Virgo-Bai sehr heftig sind,
so daß ich im einzelnen nicht entscheiden konnte, ob sie durch Eistransport
dorthin gebracht oder an Ort und Stelle aus dem anstehenden Fels ausgewittert
waren, da die für diese beiden Fälle charakteristischen Merkmale zerstört sind.
Beides ist möglich.

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 7. Abh.

IV. Die Vereisungstypen Spitzbergens.

Über Art und Umfang der Vereisung Spitzbergens ist in den vorigen
Abschnitten bereits einiges gesagt worden. Jetzt sollen Einzelheiten der Eis-
bildungen noch im Zusammenhange behandelt werden.

Man kann auf der Inselgruppe vier Vereisungstypen unterscheiden,
nämlich Stufenvereisungen, Nischengletscher, Hochlandeiskappen und Talgletscher,
zu denen vielleicht als ein fünfter nach Inlandeis zu nennen wäre. Die ersten
beiden Typen liegen an den Talwänden, der dritte auf den Hochflächen des
Landes, der vierte auf den tiefen Talböden, während der fünfte, das Inlandeis,
alle vier Typen in sich vereinigt, falls man ihn gelten läßt.

A. Miethe phot.

Figur 5.

Stufenvereisungen am Ostufer der Grünen Bai.

Stufenvereisungen findet man im Eisfjordgebiet; sie sind für dessen
Landformen charakteristisch und auf sie beschränkt. Ich verstehe darunter
Eishänge, die durch den Treppenbau der Talwände gehalten werden, und sich
durch ihn so weit entwickeln können, daß sie die Talwände ganz überkleiden.
Ich sah sie an den Abhängen des Nordenskjöld-Landes an der Südseite des
Eisfjords, wo auf den Böden der Treppenstufen neben Felsschutt auch Schnee
lag, immer am Fuße und im Schutze des Abfalls der nächst höheren Stufe.

Er bildete somit weiße Streifen an den Wänden der Baien und Täler. Man sah
das im Juli in verschiedenen Höhen und fast durchweg auch noch auf der
untersten Stufe, also am Strand (Figur 5).

Bisweilen waren die Böden der Stufen ganz mit Schnee bedeckt, so daß
auch der Abfall der nächst höheren darin verschwand. Stellenweise wurden
mehrere Stufen durch einen gemeinsamen Schneehang verbunden, so daß man
nur noch hier und da die Stufenkanten daraus hervorstecken sah. (Figur 5
oben.) Wenn ein solcher Schneehang liegen bleibt und vereist, entsteht eine
Stufenvereisung. Im Süden und Südosten der Grünen Bai dürften einzelne
Eishänge, die bis unten herabgingen, ohne oben mit Plateaueis in Verbindung
zu stehen, dazu gehören. Auf den Talböden unten können sie in Talgletscher
übergehen. Der stark zerklüftete Gletscher aber, der im Südwesten der
Grünen Bai bis ins Meer hinausströmt, entstand nicht in dieser Weise, son-
dern aus den Nischen eines carbonischen Kalkrückens, der den Eingang des
Eisfjordes durchquert und das Westufer der Grünen Bai in einigem Abstand
begleitet. Die Stufenvereisungen gehören nur den treppenförmig abfallenden
Wänden der Sandsteinplateaus an.

Der Norden des Eisfjords ist stärker vereist als seine Südseite. Dabei
kommen Stufenvereisungen gelegentlich auch vor, doch wesentlich sieht man
dort andere Typen, entsprechend den anderen Landformen, die hier herrschen,
nämlich große Talgletscher, die zwischen den erwähnten Rücken härteren
Gesteins von einem gemeinsamen Nährgebiet zumeist mit geringer Neigung
zum Fjorde herausströmen und zweitens Nischengletscher, die sich in den
Nischen dieser Felsrücken und Klötze sammeln. Nicht selten sind die Täler
in diesen Rücken oben oder an den Stufenkanten, die sie durchschneiden,
trichterförmig erweitert und enthalten dann Schneefüllungen, von denen sich
auch Gletscher herabziehen. So ist es gleich am Eingang des Eisfjords, westlich
von der Safebai, ferner an der östlichen Wand des hintersten rechten Nähr-
arıms des von Postgletschers, an der Ostwand des Gips-Tals, an der Südwand
des Hörbyegletschers und an anderen Stellen. Neben solchen Bildungen treten
Stufenvereisungen im Norden des Eisfjords entschieden zurück, ohne ganz zu
fehlen. Sie scheinen wesentlich zum jungen Sandsteinland zu gehören, wo
der Treppenbau der Wände am häufigsten ist. In den alten roten Sandsteinen
sah ich diese Form der Vereisung auch nicht.

Als den zweiten Vereisungstyp nannte ich die Nischengletscher
und möchte damit alle die Eisbildungen zusammenfassen, die in Eintiefungen der
Talwände, der Gipfel und der Grate liegen. Ihre Heimat ist das Hekla Hook-
Gebirge mit seinen Schartungen jeder Art und jedes Entwicklungsstadiums

von den Schichtfugen und Verwitterungsklüften an über Talrisse, Trichter-
täler und Kare hinweg bis zu Scharten und Pässen, welche die Felsen ganz
durchschneiden. In jeder solchen Eintiefung kann sich Schnee sammeln und
vereisen, und so ist das Hekla Hook-Gebirge mit seinem Reichtum an Nischen
von Schnee- und Eisbildungen völlig durchsetzt (Figur 6 und 7). Es gibt
darin auch ganz vereiste Gipfel und Kuppen.

F. Leiber phot.

Figur 6.

Vereisung des Hekla Hook-Gebirges in der Kreuz- Bai.

In den Gebieten der anderen Landform-Typen fehlen Nischenvereisungen
nicht, sind aber seltener. Von den postdevonischen Felsrücken der Nordseite
des Eisfjords wurden sie soeben (p. 19) erwähnt; im Urgebirge kommen sie oft
vor, doch nicht so häufig wie im Hekla Hook; am seltensten sind sie wohl in
den Sandsteingebieten mit Treppenbau.

Der dritte Vereisungstyp oder die Hochlandeiskuppen gehören
dagegen wesentlich dem Urgebirge mit seinen hügeligen und welligen Hoch-
flächen an, auf denen der Schnee Ansatzstellen in geschützten Vertiefungen
findet, von denen aus er die Hochflächen dann allmählich ganz überzieht. So
ist es wohl auf Neu Friesland, östlich der Wijde Bai, das wir freilich nicht be-
suchen konnten, weil uns Meereis zurückhielt; wir sahen dort aus der Ferne
eine fast zusammenhängende, nur von einzelnen Felskanten und Ecken durch-
brochene eisige Kappe, die sich zu der über der Küste gelegenen Plateau-
kante herabwölbte und durch deren Scharten steile Gletscher zum Meere

entsandte. Wir haben sie zunächst für eine Nebelbank gehalten, waren dann
aber gewiß, daß es Eis und Schnee war.

Das Urgebirgsgebiet im Nordwesten der Inselgruppe ist nicht so völlig
von Eis iiberzogen wie Neu Friesland. Die Kuppen und Rücken der Felsen sind
hier oft frei, doch zwischen ihnen liegt überall Eis und bildet so eine Decke,
aus der jene als Nunataks hervorragen (Figur 8). In Buchten und Täler, die
in diese Decke einschneiden, stürzt das Eis meist steil herab, woraus man
schließen darf, daß die Talschlüsse steil sind.

A. Mietlie phot.

Figur 7.
Kargletscher an der Ostwand des Haakon-Gebirges in der Möller - Bai.

Die Felsen sind im Urgestein etwas weniger zerklüftet und geschartet
als im Hekla Hook-Gebirge, und deshalb auch nicht so überreich von Schnee
und Eis durchzogen wie dort. Auch sind ihre äußeren, zum Meer gekehrten
Westseiten weniger vereist als die Ostseiten, z. B. auf der Dänen- und auf der
Amsterdam-Insel, weil auf ersteren die herrschenden Westwinde den Ansatz
von Schnee erschweren. Wo sich auf den Ostseiten der Wind fängt, wie in der
Virgo Bai (p.17), fehlt die Vereisung auch im Osten, und wo andererseits
nach Westen geöffnete Buchten aus irgend einem lokalen Grunde wind-
geschützt sind, wie die Magdalena-Bai, ist die Vereisung auch an der West-
seite stark. Für den Grad ihrer Entwicklung dürfte also außer
den mehr oder weniger reich durchklüfteten Felsformen die Lage
zum Meer, oder richtiger, zum herrschenden Wind, eine bestim-
mende Rolle spielen. Im Schutz gegen Wind ist die Vereisung am größten.

Aus diesem Grunde haben die Sandsteinbänder die geringste Vereisung.
Sie können keine Hochlandeiskappen bilden, wie die Urgebirgsklötze, weil ihre
Hochflächen schutzloser sind, als bei diesen, und keine Nischengletscher, weil
ihnen Nischen fehlen. Man sieht das sowohl bei den jungen Sandsteinplateaus
des Eisfjordgebiets wie bei dem Old Red-Plateau des Nordens östlich von der
Roten Bai. Auf diesem sah ich lokal umgrenzte Eisbezirke, doch keine zu-
sammenhängende Decke, während die Glimmerschieferzüge westlich und die
Urgebirgsklötze östlich von ihm reichliche Vereisungen hatten. Auch verdanke
ich Herrn A. Hoel die Mitteilung, daß rote Sandsteinfelsen im Innern der Insel

M. Reich phot.

Figur 8.

Urgebirgsvereisung am Westufer der Roten Bai.

eisfrei sind. Der Grund liegt wohl immer in der Schutzlosigkeit der Sand-
steinlächen. Denn ihre Entfernung vom Meere kann nicht der Grund
sein, da sowohl näher, wie ferner, als sie, vom Meer und damit von den West-
winden, die Niederschlag bringen, gelegene Gebiete Vereisungen haben. Der
Gesteinscharakter kann auch nicht der Grund sein, denn die jungen Sand-
steine im Eisfjord haben Vereisungen, die alten an der Nordküste nicht; der
Sandsteincharakter ist also nicht entscheidend.

Je mehr Schutzstellen aber in den Felsformen vorhanden
sind und je günstiger dieselben zu den herrschenden Winden
liegen, desto stärker ist die Vereisung. Im Hekla Hook-Gebirge ist sie
wegen der Fülle der Schutzstellen am stärksten, demnächst im Urgebirge, na-
mentlich wo es von den herrschenden Westwinden abliegt, und am geringsten

auf den ebenen Sandsteinplateaus. Diesen Einfluß des Windschutzes auf die
Entwicklung einer Vereisung sah ich ähnlich in der Antarktis, wo frei und
schutzlos liegende Eisberge nicht mehr wachsen, während unmittelbar daneben
gelegene Inlandeiscomplexe, die Schutz bieten, sich noch weiter entwickeln.

Stufen-, Nischen- und Hochland-Vereisungen bestehen für sich allein oder
gehen unten in Talgletscher über, den vierten Vereisungstypus, den
ich genannt habe. Ob ersteres oder letzteres der Fall ist, hängt natürlich davon
ab. wo die betreffende Eisbildung endigt. Einige Nischengletscher der Kreuz-Bai,
z. B. des Haakon-Gebirges, endigen selbständig an den Wänden über der Bai
(Figur 7); das gleiche gilt von Teilen der Hochlandeiskappen, z. B. auf Neu
Friesland, und auch eine Stufenvereisung der Grünen Bai endigte selbständig
unten am Meer (Figur 5). Solche Bildungen stoßen ihre überschüssigen Massen
auch direkt ins Meer ab, wo sie forttreiben. An anderen Stellen fließen die
genannten Vereisungstypen dagegen auf Talböden unten zu großen Gletschern
zusammen und sind dann die Nährgebiete von Talgletschern.

Es ist nun nicht angängig, die ersten drei Typen durchweg als Nährgebiete
und den vierten als ihr Abflußgebiet zu bezeichnen, da die ersteren auch unter
die Schneegrenze herabgehen und der letztere auch über ihr vorkommt. Dieser
gehört also teilweise selbst noch zum Nährgebiet, jene zu den Abflußgebieten.
Der Lilliehook, ein großer Talgletscher, war z. B. Ende Juli noch in 100 m
Höhe mit Schnee bedeckt, und auf den Gletschern der Roten Bai sah ich
dasselbe Anfang August in noch tieferer Lage, während andererseits damals
einige Nischengletscher der Kreuz-Bai schon schneefrei waren. Jener lag also
noch und dieser nicht mehr im Nährgebiet. Die Schneegrenze ist augenschein-
lich stark lokal beeinflußt. Auf den Felsen schätzt A. Hoel ihre Höhe zu
300—400 m, auf manchen Gletschern und an unbesonnten Hängen liegt sie
aber sicher tiefer und geht bis zum Meeresniveau herab. Deshalb können
alle vier Vereisungstypen teils Nähr- und teils Abflußgebiete sein, nur daß
die drei ersten ihrer meist höheren Lage wegen häufiger zum Nährgebiet und
die Talgletscher häufiger zum Abflußgebiet gehören werden.

Die Nährgebiete der Talgletscher haben somit recht verschie-
dene Formen. Es sind teils Komplexe von Scharten, Nischen und Karen, wie
in den Alpen, die ihr Eis zu einem großen Talgletscher vereinigen, teils
sind es Hochlandeiskappen, wie in Norwegen, welche Eiszungen in die Täler
umher herabsenden, teils sind es die Taltröge selbst. Nach dem früher gesagten
ist es verständlich, daß die alpine Form des Nährgebiets im Hekla Hook und
die norwegische im Urgebirge vorherrscht. Die Sandsteingebiete haben beide,
doch beide weniger entwickelt, da in ihnen Nischeneisbildungen seltener sind,

als im Hekla Hook, und Plateaueisbildungen seltener als im Urgebirge. Dafür
haben sie Stufenvereisungen, die auch Nährgebiete von Talgletschern sein können,
die Bedeutung der anderen Nährgebiete aber nicht erreichen.

Die Talgletscher selbst haben in den verschiedenen Gebieten Spitz-
bergens im großen und ganzen ähnliche Formen, gleichgültig, ob sie in den
Tälern ernährt werden oder die Abflüsse von Stufen-, Nischen- oder Hoch-
land-Vereisungen sind. Das liegt natürlich an der Ähnlichkeit der großen
Talformen, wie sie in den verschiedenen Bezirken trotz mancher Unterschiede
im einzelnen besteht. Überall walten die Trogformen vor und darin die Trog-
gletscher, wo sie auch liegen. Nur die Übergänge dieser Gletscher zu den
Nährgebieten, also zu den Stufen-, Nischen- und Hochflächen-Vereisungen sind
an Steilheit und Breite so verschieden, wie es diese sind.

Die Entwicklung der Talgletscher verdient insofern noch besondere Be-
achtung, als sie auch jene Eisbildung umfaßt, die als das Inlandeis Spitz-
bergens bezeichnet worden ist. Sie sind nämlich vielfach so kräftig er-
nährt — durch Schneeschüttungen in den Tälern selbst und durch Zuflüsse
aus den verschiedenen Formen der hohen Nährgebiete — daß sie ihre Täler
ganz erfüllen und über Scharten und Wasserscheiden hinweg in die Neben-
täler hinüberquellen und dann mit deren Eisbildungen vereint weiter strömen.

Einem solchen ganz erfüllten Talzug gehören z. B. Monaco- und Drei
Kronen-Gletscher, sowie die Scheide zwischen beiden, das Isachsen - Eisplateau
an. Das Eis sammelt sich hier aus den verschieden geformten Nährgebieten
höherer Berge und Rücken zu beiden Seiten des Talzuges, sowie in diesem
selbst. Die Ernährung ist so reichlich, daß die Scheide zwischen Monaco- und
Drei Kronen-Gletscher ganz übereist ist — es ist das heutige Isachsen-Plateau —
und desgleichen die Pässe und Scheiden, die zu den der Kreuz- und der Königs-
Bai tributären Tälern hinüberführen. Die Talgletscher dieser letzteren werden
also nicht nur von den Höhen, die sie selbst begleiten, gespeist, sondern auch
aus dem genannten großen Talzuge dahinter. Wir haben hier ein zusammen-
hängendes System großer Talgletscher, ein Eisstromnetz, welches alle
Tiefenzüge zwischen den Höhen durchzieht.

Ähnlich ist es in anderen Teilen Spitzbergens, z. B. in der nördlichen Um-
gebung des Eisfjords, und wir müssen solche Talnetz-Vereisungen wohl von
Plateau-Vereisungen unterscheiden, von denen Gletscher ausgehen und nach
verschiedenen Seiten in die Täler herabsteigen, wie in Norwegen und in den Ur-
gebirgsgebieten Spitzbergens. In diesen letzteren Fällen haben wir gemeinsame
Nährgebiete und getrennte Gletscherzungen, in den Talnetzen aber zusammen-

hängende Gletscher- also Abfluß-Systeme mit getrennten Nährgebieten, die auf
den Höhen liegen und auf den Gletschern selbst. Im ersteren Fall sind also
die Eisbildungen der Höhen geschlossen, im letzteren die der Tiefenzüge.

In Spitzbergen hat man nun die beiden geschlossenen Vereisungsformen
als Inlandeis bezeichnet, nämlich das Plateaueis Neu Friedlands und auch
des Nordostlandes sowohl, wie auf der anderen Seite die Talgletschersysteme
der Kreuz-Bai, der Königs-Bai und des Eisfjords, doch dürfte die Bezeichnung
Inlandeis in beiden Fällen nicht zutreffen. Denn die ersteren Bildungen sind
nichts anderes als der norwegische Gletschertypus, ‚nämlich hohe ge-
meinsame Nährgebiete, von denen Gletscherzungen abfließen, und den zweiten
Fall, die Talgletschersysteme, könnte man am besten mit dem Alaska-
oder Malaspina-Vereisungstypus vergleichen; auch bei diesem ist das Nähr-
gebiet aufgelöst, während im Abflußgebiet unten Sammlung des Eises und
Überstauung der Landformen erfolgt.

Ein wirkliches Inlandeis gibt es sonach in Spitzbergen nicht. Nur darin
gleichen die Talgletschersysteme des Landes einem Inlandeis und weichen
gleichzeitig vom Malaspinatypus ab, daß ihre Ernährung nicht allein von den
Höhen her, sondern auch noch durch Schneeschüttungen in den Tälern er-
folgt. Auch ein Inlandeis wird — von lokalen Verhältnissen abgesehen —
in seinem ganzen Umfang gespeist, während die Malaspina - Vereisung eine
Gletscherzunge, also ein Abflußgebiet: ist.

Nach dem hier gesagten könnte man ganz allgemein zu der folgenden
Klassifikation der Eisbildungen kommen:

I. Alpiner Typus: Ernährung aus umgrenzten, isolierten Hohlformen
der Höhen, also aus Trichtern, Mulden, Klüften und Karen; Sammlung und
Abfluß in umgrenzten einzelnen Tälern; also Auflösung im Nähr- und
im Abflußgebiet.

II. Norwegischer Typus: Ernährung aus geschlossenen Bildungen
der Höhen; Abfluß in davon ausstrahlenden einzelnen Zungen; also Ge-
schlossenheit im Nähr-, Auflösung im Abflußgebiet.

IH. Alaska-Typus: Ernährung aus umgrenzten, isolierten Hohlformen
der Höhen, wie beim Alpinen Typus; Sammlung und gemeinsamer Abfluß in
der Tiefe; also Auflösung im Nährgebiet, Geschlossenheit im Ab-
flußgebiet.

IV. Inlandeis-Typus: Ernährung aus geschlossenen Bildungen der
Hochflächen oder der hohen Talformen, deren Füllungen zusammenquellen,
Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 7. Abh. 4

und dazu aus den Schneeschüttungen im ganzen Umkreis der Vereisung;
weiteres Zusammenquellen und gemeinsamer, erst ganz zuletzt ein wenig ge-
lappter Abfluß in der Tiefe; also Geschlossenheit im Nähr- und im
Abflußgebiet.

In diesen vier Klassen dürften alle Eisbildungen der Erde unterzubringen
sein. Weitere Klassifikationen, die man machen will, hängen von Einzelheiten
der Landformen ab, die ihren Einfluß selbst bei den größten Inlandeisbildungen
erkennen lassen. Es würde sich bei weiteren Gliederungen also mehr um eine
Klassifikation der Landformen als der Vereisungen handeln, während die
obige auf die Landformen nur sekundär Rücksicht nimmt und primär auf der
Entwicklungsart der Vereisung beruht. Und wenn das Talgletschersystem Spitz-
bergens auch zwischen den Typen III und IV steht, wie ich erwähnte, so
wird seine Stellung damit nicht unklar. Seiner heutigen Entwicklung nach ge-
hört es zu III und hat dazu auch in der Eiszeit gehört. Ein Inlandeis würde
es erst werden, wenn die Ernährung so mächtig würde, daß sich das Eis auf
den Höhen und in der Tiefe ganz zusammenschlösse. Daß die Talgletscher teil-
weise auch in der Tiefe ernährt sind, ändert an dieser Tatsache nichts und eben-
sowenig der Umstand, daß ihre Höhenernährung teils in alpiner, teils in norwe-
gischer Weise erfolgt. Das sind untergeordnete Modifikationen, welche die obige
Klassifikation nicht verwischen. Wegen seiner Auflösung meist schon in den
Nährgebieten und noch in den Abflußgebieten, ist Spitzbergens Ver-
eisung kein Inlandeis. Oben und unten liegt sie auf und in den ver-
schiedenartigsten Formen und schließt sich gelegentlich auch in verschiedener
Weise über denselben zusammen, doch sie tritt nicht überall und nicht allen
Formentypen gegenüber in gleicher Weise geschlossen auf und ermangelt
damit des Hauptcharakterszuges, der zum Wesen des Inlandeises gehört.
Neben ganz vereisten Höhen und Tälern aller Formen finden sich überall
auch gänzlich eisfreie (Sassental. Wir haben also keine Eisüberschwemmung
des ganzen Landes, sondern nur lokal gesteigerte Vereisungen einzelner Teile
desselben, also kein Inlandeis.

V. Einzelbeobachtungen über die Vereisung Spitzbergens.

Nach der voranstehenden Gruppierung der Eisformen stelle ich im fol-
genden die Beobachtungen zusammen, die ich an den Gletschern Spitzbergens
im einzelnen anstellen konnte. Sie sind teilweise im vorigen Abschnitt schon
mit verwertet worden.

A. Die Gletscher des Eisfjords.

1. In der SW Ecke der Grünen Bai erreicht ein stark zerklüfteter
Gletscher das Meer. Seine Oberfläche ist bis zuletzt geneigt. Er kommt aus
Mulden eines carbonischen Felsrückens her, sammelt sich in einem Tal und
strömt zuletzt über niedriges Vorland bis ans Meer, dürfte aber keine Eis-
berge bilden, sondern nur kleinere Eisstücke abstoßen, da seine Zunge nicht
eintaucht, sondern nur unterspült wird.

Die Südseite der Grünen Bai hat Stufenvereisungen, nämlich Firnfelder.
welche die abgestuften Talwände mehr oder weniger überkleiden. Sie gehen
fast bis ans Meer. (16. VII. 10.)

2. Der von Postgletscher wird hauptsächlich von der rechten nörd-
lichen Seite her ernährt, da ihm von hier fünf Seitengletscher zuströmen,
und außerdem über einen verhältnismässig niedrigen Paß im Osten. Von seinen
rechten Seitengletschern drängt der tiefere immer das Eis und die Moränen
des höheren südwärts ab, sodaß die Moränen südöstwärts convexe Bogen bilden.

Der unterste rechte Seitengletscher liegt hoch, der zweite und breiteste
tief, der dritte höher als der zweite, doch noch tiefer als der erste, der vierte
etwa so hoch wie der erste.

Der vierte erhält Trichtergletscher von links. Der fünfte sammelt sich
zwischen ihn wenig überhöhenden Felskuppen und liegt schon etwa so hoch,
wie der östliche Talhintergrund.

Der unterste Nebengletscher wird durch eine starke Moräne am Meere
nach links zum Hauptgletscher hin abgedrängt, vereinigt sich aber nicht mehr
völlig mit diesem, sondern nur mit seiner linken Seite und läßt daher zwischen
seinem vorderen Rand und dem des Hauptgletschers eine Bucht.

Der Hauptgletscher endigt am Meer mit einer Steilwand, in deren rechter
Hälfte man die Moränen der rechten Seitengletscher sieht. Sie bilden darin
vertikale dunkle Streifen und an der Oberfläche Schuttwälle. Ich konnte nicht
feststellen, ob der Schutt in den Streifen ganz bis unten reicht, hatte aber
den Eindruck, daß er in der Nähe der Oberfläche am reichlichsten war.
(18. VII. 10.)

3. Das Gipstal ist ein länglicher, am Meere offener, sonst steilwandig
umrandeter Zirkus. Von Plateaueis links (also östlich vom Tal) kommen
mindestens zwei steile Gletscher hinab, deren Enden im Schutt ersticken.
Im Hintergrunde des Gipstals liegt ein Talgletscher, der sich aus mindestens
zwei Tälern sammelt. Von rechts (Westen) kommen zwei Täler zum Haupttal.
Ob das untere einen Gletscher enthält, konnte ich nicht sehen; das obere hat

einen, der sich aus zwei Tälern sammelt. Seine Zunge ist dick mit Schutt
bedeckt und von Radialspalten zerklüftet. (18. VII. 10.)

4. Der Hintergrund der Klaas Billen Bai ist überaus gletscherreich.
Der Nordenskjöld -Gletscher strömt der Bai dort von Nordosten und der
Hörbye-Gletscher von Nordwesten zu. Letzterer liegt tief zwischen hohen
Talwänden, die ihrerseits auch reich durchtalt sind und Gletscher beherbergen.
Ich zähle vier solche Nebengletscher von rechts, dann den Hauptgletscher, aus
zwei Ästen gesammelt, dann vier Gletscher von links, letztere steiler und
kürzer als die rechten. Es können auch noch mehr sein.

Der Nordenskjöld-Gletscher sammelt sich zwischen hohen, steilen
Plateaustücken, die von Moränen umkränzt sind. Seine Oberfläche fällt von
diesen Felsen des Hintergrundes in zwei Absätzen zum Fjord, verhältnismässig
steil und kurz. Vor dem Gletscher liegt ein etwa 5m hoher Eisberg und
mehrere kleine Eisstücke. Der Fjord ist bis zum Ende des Gletschers tief.
Die linke Seite des Gletschers hat starke Moränenentwicklung, die von Neben-
gletschern, welche aus der linken Talwand herauskommen, herrührt. (18. VII. 10.)

B. Die Gletscher zwischen Eisfjord und Königs-Bai.

5. An der Küste Westspitzbergens nördlich vom Eisfjord sieht
man viele Gletscher, deren Enden nahe am Meere in starken Moränen liegen.
(19. VII. 10.)

6. König Karls Vorland hat kegelförmige Berge, die von Gletschern
umströmt sind. (20. VII. 10.)

Die Insel ist eine Kegelkette, doch sind die Berge nicht so spitz, wie
auf der Hauptinsel. Sie hat mehrere Talgletscher, von denen zwei oder drei
bis nahe ans Meer, doch nicht bis ins Meer strömen. Gegen den Eisfjord,
also nach Süden hin, wird sie niedriger, sodaß man von außen über sie hinweg
die dahinter auf der Hauptinsel liegenden Talgletscher sieht.

C. Die Gletscher der Königs-Baı.

7. In dem Hintergrund der Königs-Bai endigt der gewaltig breite Königs-
Gletscher mit einer Steilwand, die durch den Ossian Sars Felsen in zwei
Hälften geteilt wird.

Die linke südliche Hälfte zeigt an der vorderen Steilwand im all-
gemeinen horizontale Bänderung, die aber vielfach verworfen und dann auch
geneigt ist. Spaltbänder setzen schräge durch sie hindurch. Am Fuße der
Steilwand ist eine fortlaufende Kehle in der Wasserlinie, die nur an zwei
Stellen unterbrochen ist, weil die betreffenden Stellen der Steilwand sich
augenscheinlich gesenkt haben, sodaß die Kehle nun unter dem Wasserspiegel

liest. Man sieht hieraus, daß die Loslösung von Eisbergen durch Nieder-
sinken erfolgt.

Östlich, also hinter dem Ossian Sarsfelsen, zieht der Fisrand über Rund-
höcker und biegt auf deren Kuppen etwas weiter nach Osten zurück, als
in den Senken dazwischen. Er ist also schwach gelappt. Er ist steil ge-
wölbt und bisweilen eine senkrechte Wand. Man sieht dort überall eine
sehr dichte Bänderung, die in dem obersten Viertel der Höhe des Randes
viele Steine enthält, dann weniger und erst ganz unten nahe am Boden wieder
sehr viele. Unmittelbar über dem Boden zwischen diesem und dem Eis liegt
eine dünne Steinlage ohne Eis. Auf der Oberfläche des Eises liegt geschichtete
Moräne. Dem Rande entströmen viele kleine Bäche, die sich in das Eis ein-
gegraben haben, doch nicht tief.

Vor dem Eisrand liegt dort eine mächtige Halde eckiger Gesteine. Die
kleinen liegen ihm am nächsten, die gröberen weiter ab. Von der Öber-
fläche des Eises stürzen dauernd Steine nach und man sieht, wie die großen
dann viel weiter springen und rollen, als die kleinen. Die Halde ist aber
nicht ausschließlich eckiges Oberflächenmaterial, sondern enthält. auch Ge-
schiebe mit Schrammen. Der Eisrand hat sich also hier zurückgezogen.

Auch die tiefe Zerschrundung der linken Gletscherhälfte deutet auf
Rückgang. Desgleichen eine zwischen ihr und der Südseite des Ossian Sars-
felsens liegende starke, von Bächen zerschnittene Ufer-Moräne, die aus ver-
schiedenen Gesteinen besteht. Sie enthält neben Hekla Hook-Schiefern und
den roten devonischen Gesteinen (Sandsteinen und Conglomeraten) auch viel
Urgestein.

Der Gletscher sammelt sich also nicht nur aus der näheren Umgebung
zwischen den Drei Kronen und den Felsen nördlich von ihnen, wo Devon
ansteht, sondern auch von Norden her, da Hekla Hook und Urgestein erst
nördlich von der Königs-Bai aus den Gebieten östlich der Kreuz-Bai bekannt
ist. Hauptsächlich besteht die Moräne allerdings aus devonischen Sandsteinen
und Conglomeraten und daraus entstandenen roten Sanden und Schlammen.
Die Aufarbeitung der devonischen Gesteine zu Schlamm ist sehr stark. Man
sieht in der Ufermoräne dicke verfestigte Schlammlagen, die von Bächen in
vielgestaltige Spitzen, Zacken und Säulen zerschnitten sind. Die Urgesteine
sind weniger aufgearbeitet und in der Moräne als schöne größere Geschiebe
vertreten.

In der vorderen Steilwand der linken Gletscherhälfte liegt nahe der
rechten Seite, also nahe dem Ossian Sarsfelsen, in der Wasserlinie eine große

Grotte mit rot gefärbtem Wasser. Offenbar tritt dort unter dem Eis ein
Bach aus, der von dem roten Schlamm der Moräne gefärbt ist. Frisches Bach-
wasser lassen dort auch die vielen Vögel, die in der Grotte sitzen, vermuten.
(27. VII. 10.)

Früher reichte dieser Gletscher weiter nach Westen, denn die Loven-
Inseln sind noch ganz geschliffen und mit Geschieben bedeckt. (9. VIII. 10.)

Die rechte nördliche Hälfte des Königs-Gletschers hat auch
eine Steilwand am Meer, und darin eine Kehle im Meeresniveau, die bei Ebbe
über Im hoch ist (Figur 9).

M. Reich phot.

Figur 9.
Kehle in der Steilwand des Königsgletschers.

Diese Hälfte hat am Ende eine gewaltige rechte Seitenmoräne, die aus meist
eckigen Gesteinen der Hekla Hook- und der Gneisformation besteht. Sie setzt
sich aus mehreren Moränen zusammen, nämlich aus der rechten Seitenmoräne
des Hauptgletschers selbst und aus den linken und rechten Seitenmoränen
zweier Nebengletscher, die jenem von rechts zuströmen. Die Nebengletscher
ersticken im eigenen Schutt, sodaß ihre Seitenmoränen schließlich alle zu-
sammenlaufen.

Die Eisoberfläche dieser Hälfte des Hauptgletschers ist hüglich, doch sind
die Hügel nur niedrig, kaum 1m hoch. Die Spalten sind in der Tiefe viel-
fach geschlossen, denn in ihnen steht Wasser. Dieser Gletscher ist von seiner
rechten Seite bis zu einem Felsen, der ihn etwa in der Mitte durchbricht,
leicht zu begehen. Dieser Felsen wird ganz vom Eis umflossen und von ihm

gehen Moränen aus, die sich bis zur Steilwand des Gletschers am Meer ver-
folgen lassen. Eine Moräne sieht man aber auch schon oberhalb des Felsens
auf der Eisoberfläche; sie muß von weiter östlich liegenden Felsen herkommen.
Der erst erwähnte Felsen war früher ganz überströmmt, wie seine runden
Formen lehren.

Das Korn des Gletschers erreicht Wallnußgröße, doch sind überall Körner
verschiedener Größe gemengt. Sie zeigen runde Schmelzfiguren im innern und
geschlängelte Schmelzstreifen an ihren äußeren Grenzflächen. (28. VII. 10.)

8. An der Südseite der Königs-Bai endigen die vier Lovengletscher
nahe am Meer und weiter westlich, südlich von dem Kohlhafen, noch weitere
in größerem Abstand vom Ufer, die ich aber nur undeutlich sah.

Die Lovengletscher endigen auf niedrigem Schuttland, zu dem sie aus
höher gelegenen Talmulden steil herabfallen. So trifft man den oberen
Teil des westlichsten Lovengletschers hinter dem Kalkrücken, der dort
dem Ufer parallel zieht, wie in einem vollen Gefäß. Die Oberfläche des
Gletschers liegt dort wenige Meter unter der Höhe des Rückens, während
dieser nach Norden mit einer fast 300 m hohen unvereisten Steilwand zum
Uferschuttland abfällt. Der Gletscher strömt südlich hinter dem Rücken bis
zu dessen Ostecke und fällt dann um diese herum steil nach Norden zum
Strand herab. Oben war er (am 9. VII. 10) mit lockerem, feinkörnigen Schnee
bedeckt und hatte östlich, also in seiner dortigen Richtung, streichende Spalten,
die eine. Durchquerung des Gletschers aber nicht hinderten. Erst gegen die
Umbiegung hin wurden sie breiter und schwieriger.

Die Enden der Lovengletscher tragen viel Schutt. Aus und zwischen
den beiden westlichen sammelt sich ein Bachsystem, an dem zwei Häuser
stehen, das eine unten am Meer, das andere weiter oberhalb zwischen den
Gletscherzungen. Bei diesem letzteren steht Kohle an, zwei dünne Flötze
zwischen Sandsteinschichten, die nordwestlich streichen und steil südwestlich
fallen. Sie streichen augenscheinlich auch unter dem westlichsten Gletscher fort,
da im Moränenschutt vor diesem Kohlenstücke liegen.

Das Bachsystem hat die von den Gletscherzungen aus seewärts geneigten
Schuttkegel zerschnitten und aufgelöst. Die stehen gebliebenen Reste haben
dadurch eine von den Gletscherzungen teilweise radial ausstrahlende Ord-
nung erhalten und sehen wie Drumlins aus, sind aber nur von den Bächen
zugeschnittene Gletscherschutt-Streifen.

Das Eis des westlichsten Gletschers ist sehr schuttreich. Die Schuttlagen
sind dünn und unter einander parallel; sie bestehen aus Steinen und Sand. Das
Gletscherkorn ist klein, meist unter der Größe einer Erbse. (29. VII. 10.)

D. Die Gletscher der Kreuz-Bai.

Der Hintergrund der Kreuz-Bai wird durch die König Haakon-Halbinsel
in die Lilliehook- und die Möller-Bai gespalten, der Hintergrund der letzteren
nochmals durch den Prinz Olav-Felsen in den Möller-Hafen im Westen und
die Koller-Bai im Osten. Die Ostseite von Kreuz-, Möller- und Koller-Bai
ist gewaltig vergletschert, die Westseite von Kreuz- und Lilliehook-Bai weniger,
noch weniger die trennenden Halbinseln dazwischen. Je größer der Land-
komplex ist, desto reichlicher (auch relativ) ist seine Vereisung. Das liegt
daran, daß die Halbinseln und die Westseite des Systems nur die Eisbildungen
haben, die in ihnen entstehen, die Ostseite dagegen auch die, welche sie von
dem großen vereisten Talzug, in dem Monakogletscher, Isachsenplateau und
Drei Kronengletscher liegen, durchdringen. Die Ostseite hat deshalb große
Talgletscher, welche zu dem p. 24 erwähnten zusammenhängenden Netz ge-
hören. Solche treten auch noch in den Hintergrund der Lilliehook-, Möller-
und Koller-Bai ein, denn die Felsen, welche diese Baien von einander trennen,
sind im Norden von diesem Netz umströmt.

9. Der südlichste große Talgletscher der Ostseite ist der 14. Juli-Gletscher.
Er endigt mit einer Steilwand am Meer. Seine Oberfläche hat drei Mittel-
moränen im ersten Drittel seiner Breite von Süden,
die in der Steilwand als vertikale dunkle Streifen
bis unten sichtbar sind. Im nördlichen Teile der
Steilwand ist eine große Grotte in der Wasser-

Be Figur 10. linie. Ferner sieht man in der Südhälfte flach nach
ng “ eratte M Morinc. Nord und in der Nordhälfte fach nach Süd, in
eine, ma beiden Fällen also gegen die Mitte des Gletschers
geneigte Bänder. In der Mitte selbst konnte ich sie nicht sehen. (20. und
30. VIL 10.)

10. Nördlich vom 14. Juli-Gletscher folgt der d’Aro-
des-Gletscher. Er hat eine Steilwand und darin eine
Bänderung wie jener. Beim d’Arodes ist sie jedoch
a letennen, auch in der Mitte sichtbar und liegt dort horizontal.

B Bändung. (20V. undz1l. VIL.210.)

11. Der auf den d’Arodes nach Norden nächstfolgende große Talgletscher
heißt Louis Tinayre. Er endigt etwas mehr nach Osten zurückliegend in
einer Bucht, die sich von der Kreuz-Bai dort abzweigt, wo diese sich in Lillie-
hook- und Möller-Bai spaltet.

Die Südwand dieser Bucht steigt allmählich vom Meere an und ist erst
ganz oben steil. Der steile Teil hat Kare, in denen Gletscher liegen, die durch

Schneerunsen der steilen Karhinterwände gespeist werden und aus Scharten,
welche die Wände durchbrechen. Die Gletscher strömen dann als breite Zungen,
die von horizontalen Bändern umsäumt werden, auf dem Abhang hinab, endigen
jedoch schon in einiger Höhe über dem Meer. (20. VII. 10.)

Der L. Tinayre-Gletscher selbst endigt mit einer Steilwand im Meer und
wird von ihm unterspült. Dadurch werden kleinere Eisblöcke abgetrennt und
stürzen ins Meer. Im Meeresniveau hat die Steilwand viele kleine Grotten, in
ihrem südlichen Teil auch eine große.

Kurz oberhalb der Steilwand strömt dem L. Tinayre von links ein Seiten-
gletscher zu, dessen rechte Randmoräne im Tinayre Mittelmoräne wird, die in
der vordern Steilwand als dunkler Streifen durch die ganze Dicke sichtbar ist.
Nur die rechte Hälfte des Seitengletschers erreicht jedoch den Tinayre, während
die linke selbstständig kurz vor dem Meere endigt, mit dem Steilrand des
Tinayre einen nahezu rechten Winkel bildend. (Die 1906,7 aufgenommene
Karte Isachsens des Fürsten von Monaco läßt auch die rechte Hälfte noch
selbstständig endigen und zeichnet zwischen der Zunge des Nebengletschers
und der Steilwand des L. Tinayre eine längliche .Meeresbucht.)

Der dunkle Streifen, den ich erwähnte, besteht aus Steinen, Sand und
Schlamm im Eis. An der Öberfläche darüber liegt Moräne. Die Zahl der
Steine im Streifen ist gering, doch sind sie von oben bis unten vorhanden und
zum Teil vertikal stehende Platten.

Die Bänderung steht zu beiden Seiten
des Streifens meistens nahezu senkrecht,
wird jedoch mit wachsender Entfernung
von ihm immer geneigter, und zwar vom
Streifen fortfallend, und schließlich hori-
zontal (Figur 12). Einzelne Bänder südlich
ERS vom Streifen fallen schon dicht neben ihm
B Bänderung. & Grotte. M Moräne. ein wenig von ihm fort und an drei Stellen
N sah ich, daß sich Bänder dieser letzten
Art mit ganz steilen schnitten. In den unteren Teilen der Steilwand sind die
Bänder schmutzig.

Der Nebengletscher wird an seiner linken
Seite von einem Bach unterspült und hat dort
eine Steilwand. Wo er nicht unterspült wird,
& ist sein Seitenrand gewölbt. An diesem Seiten-
Figur 13. rand sieht man die Durchsetzung zweier Band-

Ba alte Bänder. Bi junge Bänder. SB Sehuttband. D Q PR
ea systeme. (Higurll3).; Das,eine,Balläuft nahezu

Abh.d. math.-phys. Kl. XXV,7.Abh. 5

parallel zum Boden, das andere Bi ist Gletscheraufwärts geneigt und zwar
nahe der Oberfläche steiler, als nahe dem Boden.

Ich hatte den Eindruck, daß an beiden Systemen — die Bänder sind die Aus-
tritte von klaren Eisflächen an der Seitenwand — Verschiebungen stattfinden und
zwar der oberen Eislagen über die unteren fort, da die unteren schuttreicher
und daher schwerer beweglich sind. Die geneigten Bi halte ich für die jüngeren
Verschiebungsflächen, die zum Boden parallelen Ba für die älteren. Letztere
haben ihre Beweglichkeit eingebüßt durch Fortschmelzen ihres Eismaterials
und relative Anreicherung des Schutts in ihnen dabei. Wo der Schutt am
reichlichsten ist St, hört die Beweglichkeit überhaupt auf; dann wird das von oben
nachdrängende Eis hier zurückgehalten und schiebt sich schließlich an den
geneigten Flächen über die Stauung hinweg. Den Altersunterschied erkennt
man an der verschiedenen Frische der beiden Systeme und ihrem verschiedenen
Schuttgehalt. (21. und 23. VII. 10.)

12. Nördlich von L. Tinayre folgen zwei Gletscher, welche das Meer
nicht erreichen und kurz vorher in starken Moränen endigen. Der nörd-
liche liegt in einem gewaltigen Kar, dessen Boden wenig über dem Meer
liegt und in dessen Hintergrund noch ein höheres Kar eingetieft ist, das
auch einen Gletscher enthält, der in Moränen erstickt. Von einem anderen
Teil seines Hintergrundes bricht Hochlandeis in Lawinen herunter. Auch der
südliche liegt in einem gewaltigen Kar, dessen Hintergrund von einer Scharte
durchbrochen ist. Aus dieser strömt ihm Eis zu, desgleichen rechts und links
von ihr von den Karhängen. Seine Zunge ist von einer mächtigen Moräne
bedeckt und ist von Bändern umsäumt. (21. VII. 10.)

13. Nördlich folgt der Louis Meyer-Gletscher, der wieder bis zum
Meer strömt und von ihm unterspült wird (Figur 14). Er empfängt noch
zwei Talgletscher und einen Hängegletscher von rechts, desgleichen Neben-
gletscher von links.

An der rechten Seite wird der Gletscher von einer gewaltigen Moräne
begleitet, die fast ganz aus Gneis, weniger aus Hekla Hookgesteinen besteht. Sie
enthält meist grobe Blöcke und wenig feines Material. Ihre unteren, also nahe
dem Ende am Fjord gelegene Teile, haben Längsrinnen und Längsspalten,
während der Gletscher daneben Spalten hat, die talabwärts mit der Moräne
konvergieren. Zwischen Moräne und Gletscher liegt ein ca. 20 m tiefes Tal,
in dem ein Bach fließt. Der Rand des Gletschers daneben ist sehr schmutzig.

Die vordere Steilwand des Gletschers hat unten im Meeresniveau eine
Kehle, in welcher unter dem Eise an den beiden Seiten des Gletschers Grund-
moräne sichtbar ist. An mehreren Stellen ist die Kehle zu Grotten vertieft,

darunter zu einer sehr großen etwa in der Mitte des Gletschers, in der viele Vögel
waren, sodaß man wohl auch hier den Austritt frischen Wassers unter dem Eise
vermuten kann (Figur 15). Auf der Oberfläche des Gletschers gerade über der
Grotte lag eine Mittelmoräne, unter der jedoch kein vertikaler dunkler Streifen
in der Eiswand gesehen wurde, wie es bei anderen Gletschern der Fall war. Ein

A. Miethe phot.

Fig. 14.
Louis Meyer-Gletscher in der Möller-Bai.

solcher Streifen N lag im Louis Meyer weiter
; südlich, schon nahe der linken Seite. Die
Cs x “ir Bänderung steht in der Mitte steil, an den

Figur 15. Seiten gegen die Mitte hin flach geneigt.
B Bänderung. G Grotte. M Moräne. N Naht. (ik; 298 IE 25, v1. 10.)

Auf dem Louis Meyer-Gletscher wurden gleichzeitig von H. Hergesell und
mir Messungen der Bewegungsgeschwindigkeit des Eises vorgenommen, und
zwar an den Punkten I und II, die auf der Gletscheroberfläche in der Tal-
richtung hintereinander, etwa 38 m voneinander entfernt und beide etwa 100 m
von dem rechten Rand des Gletschers ablagen, nicht mehr auf dessen seitlichem
Abfall, sondern schon auf der Höhe in einem stark zerklüftetem Gebiet. I lag
ca. 250 m und II ca. 210 m von der vorderen Steilwand entfernt; die Punkte
gehörten also der Zunge des Gletschers an. Ihre Markierung, sowie die von
Basispunkten auf der rechten Seitenmoräne, durch Stangen, die in Steinpyra-
miden befestigt waren, hatte S. K. H. Prinz Heinrich durch wiederholte Be-
gehungen in dankenswerter Weise ausgeführt.

Die Messungen erfolgten von den Endpunkten A und S einer Basis aus,
die auf dem untersten Teil der rechten Moräne lag und 149,5 m lang war.
Ihre Länge war mit Hilfe einer 9,96 m langen Hilfsbasis SR gewonnen worden,
die von $S aus ungefähr senkrecht zur Richtung der Hauptbasis SA mit einem
Stahlbandmaß gemessen worden war. Aus ihrer Länge und aus den Mes-
sungen aller drei Winkel des Dreiecks ASR wurde die Länge der Hauptbasis
gewonnen.

Die Positionen der Eispunkte I und II wurden am 22. und am 25. VII. 10.
aus der Länge der Hauptbasis und aus den Winkeln zwischen ihrer Richtung
und den Richtungen nach I und II von A und S aus abgeleitet. Die Differenz
der an den beiden Messungstagen gefundenen Positionen ergibt die Größe
der Bewegung in dieser Zeit. Nach meinen Messungen hat sich I innerhalb
der drei Tage um 0,46 m und II um 0,68 m talabwärts bewegt, ersterer
Punkt also um 15 em und letzterer um 23 cm pro Tag, der tiefer gelegene Punkt
mithin scheinbar etwas schneller. Auf diese Differenz ist aber kein Gewicht
zu legen, da sie innerhalb der Messungsfehler liegt. Man wird eher das Re-
sultat für den einen Punkt als Kontrolle des Resultats für den anderen auf-
fassen und somit annehmen dürfen, daß dieses Gebiet des Gletschers etwa 20 cm
pro Tag strömt.

Diese Geschwindigkeit ist gering, wenn man sie mit Bewegungsgeschwindig-
keiten in den Eisströmen Grönlands vergleicht, die in ähnlich gelegenen Teilen
bis zu 20 m pro Tag betragen. Der am L. Meyer gefundene Betrag geht kaum
über die Größe der möglichen Fehler hinaus; er dürfte aber reell sein, da er
bei beiden Punkten wiederkehrt und auch den sonstigen Erfahrungen über die
Geschwindigkeit der Spitzbergengletscher, z. B. des Lilliehook (siehe A. Hoel, 1. c.,
p. 20) entspricht. Der Unterschied gegen Grönland erklärt sich teilweise da-
durch, daß die Grönlandgletscher erst in tiefem Wasser endigen, die Spitz-
bergengletscher wie der L. Meyer und viele andere dagegen schon, wenn sie
das Meer erreichen; sie tauchen nicht ein, sondern werden nur unterspült.
Vor allem liegt der Grund aber darin, daß die Grönlandgletscher viel dicker
und die Abflüsse viel größerer Nährgebiete sind, als die Spitzbergengletscher.

14. Der Koller-Gletscher, welcher auf den Louis Meyer im Norden
folgt, mündet im Hintergrund der nordöstlichen Verzweigung der Möller-Bai,
die Koller-Bai heißt, östlich vom Prinz Olav-Felsen, der den Hintergrund der
Möller-Bai teilt. Der Gletscher endigt auch mit einer Steilwand, die ein
dunkler Streifen von einer Mittelmoräne an der Oberfläche aus bis zum Boden
vertikal durchsetzt (Figur 16). Die beiden Seiten der Gletscheroberfläche sind

stark mit Schutt bedeckt. Die Bänder stehen
an beiden Seiten ziemlich steil und haben nur
geringe Neigung gegen bis Mitte des Gletschers
hin. Zwischen dem dunklen Streifen und der

nieuzis: rechten Gletscherseite ist in der Steilwand unten
B Bänderung. G Grotte. M Moräne. B oT °
N Naht (dunkler Streifen). in der Wasserlinie eine große Grotte. (23. VII. 10.)

15. In die beiden anderen Verzweigungen des Hintergrundes der Kreuz-
Bai, also in den Möller-Hafen und in die Lilliehook-Bai, welche durch die
König Haakon Halbinsel von einander getrennt sind, mündet das System des
gewaltigen Lilliehook-Gletschers und zwar in die Lilliehook -Bai dieser
selbst und in den Möller Hafen der Supan-Gletscher, der jedoch nichts
anders ist, als der letzte Seitengletscher des Lilliehook von Osten her. Er
vereinigt sich mit dem Lilliehook und bildet an der Vereinigungslinie eine
in der Richtung des Supan-Gletschers südwestlich fortziehende Mittelmoräne.
Die vereinigten Eismassen werden dann jedoch teilweise durch das nördliche
Ende der Haakon-Halbinsel von der Lilliehook-Bai abgesperrt und dem Möller-
Hafen zugelenkt, sodaß der vom Supan-Gletscher herrührende Teil des vereinigten
Eises, von einer gewaltigen Moräne umkränzt, am Möller-Hafen endigt, und
dazu noch ein kleiner Teil des Lilliehook-Eises selbst. Der Endmoränenkranz
geht in die soeben erwähnte Seitenmoräne über. Der Supan-Gletscher ist also
ein Tributär des Lilliehook und erlangt am Ende nur dadurch eine größere
Selbständigkeit als dessen andere Tributäre, daß die Haakon-Halbinsel aus
der vereinigten Lilliehook Masse fast ausschließlich das Supan-Eis zum Möller-
Hafen hinlenkt. Der Supan-Gletscher endigt nicht im Meer, sondern noch eine
Strecke vom Meer entfernt, mit einer schmutzigen, schuttreichen Wölbung auf
niedrigem Schuttland, in welchem Sümpfe und Seen den Eisrand begleiten, die
in vielen Ästen zum Möller-Hafen abfließen.

Der Lilliehook-Gletscher endigt, ausschließlich seiner eben erwähnten
Teile, in der Lilliehook-Bai mit einer Steilwand, in der unten im Meeresniveau
eine Kehle eingeschnitten ist. An zwei Stellen in der Mitte des Gletschers war
diese unterbrochen und zwar dadurch, daß sich die betreffenden Stellen ge-
senkt hatten, wie man deutlich erkannte, sodaß die Kehle dort unter Wasser
lag. Eine von diesen Stellen sank vor unseren Augen weiter nieder, zerbrach
dabei in große und viele kleine Blöcke und in unendlich viele Trümmer, die
sich wie Eisstaub auf der Fjordoberfläche ausbreiteten. Es war eine Kalbung,
die sichtlich durch Niederbrechen eines unterspülten Randteiles stattfand. Sie
rührte auch das Bodenwasser auf, denn der Fjord wurde weithin ganz gelb.

An der frischen Eiswand, die durch den Abbruch freigelegt war, wurde
horizontale Bänderung sichtbar. Weiter nach der rechten (westlichen) Seite
des Gletschers sah ich in der Steilwand vertikale Bänderung, doch nirgends
ein Durchdringen beider Bandsysteme. Auf der Oberfläche des Gletschers sah
ich steilstehende, talabwärts streichende Bänder etwa in der Mitte des Gletschers
in einer Senke, in der Wasser auf dem Eis stand und auch Spalten erfüllte.
Diese waren also unten geschlossen und das betreffende Eisgebiet augen-
scheinlich gepreßt. Auf einem Hügel der Eisoberfläche, nicht weit von der
Senke, klafften die Spalten dagegen weit, eine mindestens 10 m, und hatten
keine Wasserfüllung.

In der Steilwand ist unten eine große Grotte, in welcher Strom be-
obachtet wurde, da sich Eisstücke darin lebhaft bewegten und auch ein Boot,
das heran fuhr, stark abgetrieben wurde. Das Wasser in der Grotte war
sehr schlammig, ebenso wie in der roten Grotte des Königs-Gletschers.

An der rechten Seite des Lilliehook liegen starke Moränen, teils schon
vom Gletscher getrennt, teils noch in seinem Rand. Dort sah ich auch die
gleiche Durchdringung zweier Bandsysteme, wie am

= BEDRTZ # Nebengletscher des Louis Tinayre (Figur 17). Ich fasse

F = I das es Rückzugserscheinung auf, na ae Abla-

> N tion und Schuttanreicherung so bedeutend sind, daß

el das Eis sich nicht mehr längst der horizontalen Flächen

Ba alte En Bänder. Ba verschieben kann, sondern an den geneigten Bi
über die Schuttstauungen der ersteren hinweg.

Von Interesse war, daß die geneigten Bänder Bi sprungweise von einem
horizontalen Ba zum anderen übersetzten (Figur 17). Die Austritte dieser Bänder an
der Seite waren eingetieft, sodaß man diesen dort wie auf Stufen erstieg. Beide
Bandsysteme wurden von Spaltbändern Sp durchkreuzt, also von geschlossenen
Spalten, wie man an der matten Nahtfläche in der Mitte dieser Bänder erkannte.
Auf der Oberfläche des Lilliehook-Gletschers lag in 100 m Höhe noch viel
Schnee (31. VII. 10.) in Vertiefungen und Spalten, dürfte sich dort auch den
ganzen Sommer halten und so zur Ernährung des Gletschers beitragen. An
den Felsspitzen rings herum sieht man Eis und Schnee dagegen mit Schmelz-
kehlen absetzen (Figur 18), wie sie sich unterhalb der

Es Schneegrenze zu bilden pflegen. Wenn der Schnee
er F < dort im Sommer liegen bliebe, würden sich keine
A derartigen Kehlen bilden. Hienach glaube ich, daß
Figur 18. die Schneegrenze auf den Felsen mindestens 300 m

Schmelzkehlen zwischen Felsspitzen F

Be LS EERIN hoch, auf dem Eise aber unter 100 m Höhe liest.

Der Lilliehook-Gletscher ist mühelos zu begehen; wenn man die Nähe
der vordern Steilwand vermeidet, kann man gut im Bogen um das Nordende
der Haakon-Halbinsel herum von der Lilliehook- zur Möller-Bai kommen. Man
muß auf der Westseite des Lilliehook-Gletschers aufsteigen.

Von der Mitte der Gletscheroberfläche hat man einen grandiosen Rund-
blick. Ich zählte dort 16 größere und viele kleinere Gletscher, die in den
Talzug, der die Lilliehook- und Möller-Bai nach Norden fortsetzt, zusammen-
strömen. Sie füllen diesen gewaltig, sodaß das Eis sich darin drängen und
preßen muß, was auch die erwähnte steile Bandstellung erklären dürfte. Der
Lilliehook-Gletscher ist ein typisches Beispiel eines voll vereisten Talzuges, der
sein Eis aus den verschiedenartigsten Nährgebieten und auch noch unten
empfängt. Es ist ein Paralleltal zu dem schon erwähnten Talzug an der West-
grenze des Devons, in welchem die Rote Bai, der Monaco-Gletscher, das
Isachsen-Plateau und der Drei Kronen-Gletscher liegen. (21. und 31. VII. 10.)

16. An der Westseite der Lilliehook- und Kreuz-Bai haben wir keine
großen Talgletscher, wohl aber kleinere Gletscherbildungen, die meist in starken
Moränen endigen, bevor sie das Meer erreichen.

So ist die Signe-Bai von einem heute unvereisten tiefen Talzug fort-
gesetzt, in dem man in 4—5 Stunden von der Lilliehook-Bai zur Aussenküste
gehen kann, ohne Gletscher zu überschreiten, die von beiden Seiten wohl hinein-
strömen, sich im Tale aber nicht zusammenschließen. Im Tal liegen einige Seen.

Die nähere Umgebung der Signe-Bai ist niedrig. Man sieht dort Rund-
höcker von Hekla Hookgesteinen mit tiefen Schrammen; der Talzug war also
früher von Eis durchströmt. In einer Kluft eines Rundhöckers fand ich plat-
tige Schieferstücke in vertikaler Stellung, die dort hineingezwängt und nicht
an Ort und Stelle losgewittert waren. Der Rundköcker war von Klüften
durchzogen, die quer zu seiner Längsrichtung liefen. An ihnen waren be-
nachbarte Teile des Felsens ein wenig gegeneinander verworfen, und zwar
erst nach der Eiszeit, da die Schrammen des einen Teiles sich im benachbarten
jenseits der Kluft erst in tieferer Lage wiederfanden. In den Schrammen
lagen neben Stücken des anstehenden Hekla Hookfelsens auch Urgesteine und
Sandsteinstücke, die durch das Eis von fern hergebracht waren und die Schrammen
gebildet haben werden. (21. VII. 10.)

17. Der Hintergrund der Ebeltoft-Bai hat drei Kar- und einen Hänge-
gletscher. Letzterer ist der nördlichste. Zwischen den beiden südlichen Kar-
gletschern ist ein eisfreies Tal. Schnee liegt bis zum Meer hinab, auch noch
in der heutigen Strandlinie. Die Karböden liegen in geringer Höhe.

Die nähere Umgebung der Ebeltoft-Bai ist niedrig und mit eckigem Schutt
bedeckt, der aus den anstehenden Hekla Hook-Felsen auswittert. Dazwischen
finden sich auch Sandsteinstücke, die hinter der Bai auf den Höhen der Ab-
hänge anstehen. Auch einzelne Geschiebe aus Urgestein liegen umher. Die
Vertiefungen im Schutt sind versumpft. Ein Rundhöcker aus Hekla Hook ist
stark verwittert und zerfallen, läßt durch seine Form aber doch erkennen,
daß er früher von Eis überströmt war. (21. VII. 10.)

18. Die Ostseite der Haakon-Halbinsel hatte viele Schneerunsen
in allen Höhenlagen. Sie ziehen bald von ganz oben herab bis zur Mitte, bald
von der Mitte bis unten, bald dazwischen.

Sie hat auch zwei Kargletscher mit Schnee bedeckter Oberfläche, die wie
angeklemmt an die Felswand aussehen (Fig. 7, p. 21). Offenbar sind die Kare
nur flach. Ihre Gletscher werden durch Schneerunsen von oben her ernährt,
doch mehr noch durch den Schnee, der auf ihrer Oberfläche selbst liegen
bleibt. Ihre Enden brechen steil ab. Die Abbrüche sind von Bändern, die
parallel zum Boden laufen, umsäumt. Der nördliche Kargletscher war noch
vor kurzer Zeit länger; man sieht seine früheren Umrisse durch Einkerbungen
in den Felsen markiert, in denen Schnee liegen bleibt (Fig. 7, p. 21).

Das Nordende der Haakon-Kette hat auch zwei Schartengletscher, die zur
Möller-Bai und zur Lilliehook-Bai herabhängen. Beide sind in den unteren
Teilen schneefrei und sehr schuttreich; davor liegen auch noch starke Moränen.
Ihre Enden sind von Bändern parallel zum Boden umsäumt. Diese Gletscher
sind mühelos zu überschreiten, indem man auf ihnen gut von der Lilliehook-
zur Möller-Bai kommt. Auf einem wurden oben frische Eisbär-Spuren und
-Exkremente mit Vogelknochen gefunden. Es spricht für die gute Gangbar-
keit dieser Gletscher, daß der Bär dort herüber kommt. (20. und 24. VII. 10.)

E. Die Gletscher nördlich von der Kreuz-Bai bis zur Magda-
lena-Baı.

19. An der Aussenküste nördlich von der Kreuz-Bai münden die soge-
nannten sieben Gletscher. Der erste von Süden liegt nördlich des eisfreien
Tals, das von der Signe-Bai hinüberführt. Er hat auf beiden Seiten gewaltige
Moränen und ist augenscheinlich im Rückgang. Er endigt, noch bevor er das
Meer erreicht, mit einer Steilwand. Die Bänder fallen in dieser ziemlich steil
von beiden Seiten gegen die Mitte hin ein.

Der zweite hat an seiner linken Seite Bänder, die zuerst gegen die Mitte ein-
fallen, dann aber horizontal werden (Figur 19). In der Mitte liegen sie durchweg

bis zur Oberfläche horizontal. Er endigt auf

M
= mm Land mit einer steilen Wölbung dicht vor
_ a MH dem Meer (Querschnitt Figur 19). Man sieht

Ren f 3
= Ss unter ihm Grundmoräne, die aus Blöcken
Figur 19. besteht, und zwar wesentlich aus Urgesteins-
B Bänderung. M Moräne. blöcken (30 VI 1 0 )

Der dritte Gletscher endigt mit einer starken Moräne vor dem Meer,
der vierte am Meer. Dann kommt ein kleiner Schartengletscher, der weiter
vom Meer entfernt endigt. Der fünfte Gletscher ist ein enger Talgletscher,
der bis ans Meer geht, der sechste ist sehr breit, sammelt sich aus zwei
Ästen und strömt bis ans Meer. Der siebente Gletscher ist schmaler und
endigt am Meer. Dann folgten dort, wo die Küste sich nordwestlich wendet,
zwei kleinere Gletscher, die sich vereinigen und dann in starker Moräne
endigen, bevor sie das Meer erreichen. Der Hamburger Hafen ist eine
weiteingreifende Bucht, in deren Hintergrund man Eis sieht.

A. Miethe phot.

Figur 20.
Steilwand des Adams-Gletschers.

In der Magdalena-Bai mündet der gewaltige Waggonway-Gletscher
hinten mit einer Steilwand. Er empfängt vorher von rechts und links noch je
einen Nebengletscher. An der Südseite der Bai münden außer kleineren, die
vor dem Ufer in Moräne ersticken, der Gully- und der Adams-Gletscher. Das
Tal des letzteren verengt sich etwas gegen das Meer hin und mag es darauf zurück-

Albh. d. math.-phys. Kl. XXV, 7. Abh. 6

zuführen sein, daß man in seiner Steilwand am Meer deutliche Bandfaltungen
sieht (Figur 20). Sein Ende wird seitlich zusammengedrückt.

Die Nordseite der Bai hat einen Gletscher, der bis ans Meer geht und
einen, der vorher in sehr starken Moränen endigt. (1. und 2. VIII. 10.)

G. Die Gletscher um den Smerenburg-Sund.

20. Die Außenküste der Däneninsel ist nicht vereist, wohl aber stark
durchtalt. Ihre Südseite ist vollständig geschliffen, desgleichen die kleinen
Inseln davor. Das Eis reichte also früher weiter hinaus. Die Ostseite der Däneninsel
hat kleine Hängegletscher ähnlich denen der Haakon-Halbinsel. (1. und 3. VII. 10.)

Der große Smerenburg-Gletscher endigt am Meer. An seiner linken
Seite schmelzen mehrere Moränen aus. Unweit derselben ist in der Steilwand
eine große Grotte, über welcher das Eis sehr zerbrochen ist. Im letzten Viertel
der Gletscherbreite nach rechts liegen mehrere Moränen, die man bis zum
Talhintergrund verfolgen kann. (3. VII. 10.)

Die Amsterdam-Insel hat an der Ostseite Gletscher, an der Westseite
nicht. (1. und 3. VIII. 10.) Wenig oder kein Eis hat Vogelsang-Eiland,
Cloven Cliff und die Norwegischen Inseln (7. V11l.10), doch scheinen
alle diese Inseln bis oben hin Schliffe zu haben. (4. VIII. 10.)

H. Die Gletscher der roten Bai und östlich davon.

21. Die Rote Bai ist im Hintergrund durch eine weit vorspringende
Halbinsel zweigeteilt. In beiden Teilen münden hinten Gletscher, die südlich
von der Halbinsel vereint waren und sich erst durch diese teilen. An der
Ostseite der Bai zählte ich zehn Gletscher, die alle das Meer nicht erreichen,
sondern lange vorher in starken Moränen endigen.

An der Westseite der roten Bai zählte ich neun Gletscher.

Der erste dieser von Süden geht mit der rechten Hälfte bis ans Meer,
während die linke vorher in einer gewaltigen Moräne erstickt. Der zweite endigt
auf dem Abhang vor dem Meer in Moränen. Der dritte hat eine Steilwand
am Meer und darin eine ganze Grotte. Der vierte endigt auf dem Abhang in

n Moränen. Der fünfte endigt mit einer Steilwand am

Pe Meer (Querschnitt Figur 21). Er hat horizontale Bände-

DZ rung bis oben, auch in der Mitte, und in seiner linken
ee Hälfte eine Naht, durch welche die Bänder hindurch-
El streichen. Auf seiner Oberfläche liegt noch Schnee.
(4. VIII. 10.) Der sechste Gletscher endigt auf dem

Abhang in Moränen, der siebente am Meer mit einer Steilwand, in der
vier Grotten liegen. Über einer Grotte sieht man an der Oberfläche ein

Strudelloch. Der achte endigt hinten am
Abhang. Der neunte, nördlichste Glet-
scher, ist ein Doppelgletscher (Querschnitt
Bidag Figur 22). Die linke Seite seines rechten
B Bänderung. M Moräne. $ Schneeschichtung. Armes liegt zum Teil noch auf der rechten
Hälfte des linken. Beide Arme endigen mit
einer Steilvand am Meer, in welcher man bis zur Oberfläche hin flache Bän-
derung sieht. Die Bänder treten an den Wölbungen der Oberfläche aus.
Man sieht auch Stellen mit gebogenen Bändern, und zwar in den höheren
Teilen der Steilwand, während die Lagerung in den unteren flach ist. An anderen
Stellen gehen flache Bänder plötzlich in gebogene über. Auch Durchkreu-
zungen habe ich gesehen, ferner steile Bandstellungen zwischen flachen. Ähn-
liches sah ich schon an Gletschern der Magdalena-Bai. Dieser neunte Gletscher
hat unten grünen, oben roten Schutt. (4. und 7. VIII. 10.)
92. Östlich von den roten Sandsteinfelsen, die das Ostufer der Roten
Bai begleiten, liegt ein Glimmerschieferzug mit vielen Tälern und Scharten.
Er enthält eine Menge von Schnee- und Eisbildungen, welche auch die
Gletscher ernähren, die an der Ostseite der Roten Bai zwischen den eisfreien
Sandsteinfelsen in starken Moränen endigen.
Östlich von diesem Zuge folgt ein rotes Sandsteinplateau, das wenig durch-
talt und wenig geschartet ist. Es hat oben einzelne Schneeflecke, doch kein
zusammenhängendes Eis.

In der Ferne sieht man Neu Friesland mit zusammenhängender Eiskappe,
aus der nur einzelne dunkle Felskanten und Ecken hervorragen. Die Eiskappe
hielten wir zuerst für eine Nebelbank, erkannten dann aber diesen Irrtum.
Von ihr strömen einzelne steile Gletscher zum Meer herab. (7. VIII. 10.)

VL Einige zusammenfassende Ergebnisse über die Vereisung
Spitzbergens.

Die Ergebnisse meiner Beobachtungen und Studien über die Gletscher
Spitzbergens habe ich teilweise schon im vierten Abschnitt zusammengefaßt,
indem ich die Eisbildungen des Landes klassifizierte und nach Auftreten und
Entwicklung mit den Landformen in Beziehung setzte. Ich mußte diese
Klassifikation vorausstellen, ehe ich die Einzelbeobachtungen brachte, weil es
zweckmäßig war, mich bei Mitteilung dieser schon darauf zu beziehen.

Im folgenden seien nun noch einzelne Erscheinungen zusammenfassend
betrachtet, die bei den Spitzbergengletschern auffielen; zum Belege verweise
ich auf die Originalbeobachtungen des vorhergehenden Abschnittes V.

l. Die Spitzbergengletscher sind heute überwiegend im Rück-
gang. Es liegen darüber direkte Beobachtungen vor, und fast allge-
mein erkennt man es auch an den starken Moränen, die ihre Seiten be-
gleiten — teils vom Gletscher ganz abgetrennt, teils noch auf dem Eis —
und ihre Zungen verhüllen. Derartige Anreicherungen von Gletscherschutt,
wie sie im fünften Abschnitt im einzelnen beschrieben wurden, sind nur ver-
ständlich, wenn die Eismenge nicht mehr genügt, um die Bewegung so zu
erhalten, daß sie den Schutt fortschaffen kann, wenn das Eis im Rückgang ist.

Im besonderen sah man diesen Vorgang am letzten linken Seitengletscher des
Louis Tinayre p.33 und am Lilliehook p. 38 durch die beiden sich kreuzenden
Bandsysteme bekundet. In beiden war der Schutt infolge Schwindens des
Eises stellenweise so angereichert, daß die Bewegung an den betreffenden
Stellen ganz aufhörte und das nachdrängende Eis sich über diese toten Gebiete
hinüberschob.

Einen Vorstoß des Eises konnte ich aus meinen Beobachtungen nur
für eine Stelle folgern, nämlich für den Louis Tinayre selbst, da dieser heute
mit seinem letzten linken Nebengletscher zusammenfließt (p. 33), währen die
Karte des Fürsten von Monaco nach Isachsens Aufnahmen 1906 und 07 beide
getrennt endigen läßt. Ob dieser Vorstoß aber wirklich besteht, oder ob
vielleicht nur die Karte ungenau ist, muß ich unentschieden lassen. Die
linke Seite des Nebengletschers zeigt Rückzugserscheinungen, wie ich er-
wähnte, und beim Louis Tinayre habe ich sonst auch keine Spuren von einem
Vorstoß gesehen. Das würde eine Ungenauigkeit der Karte vermuten lassen.
Andererseits ist es aber möglich, daß der Rückgang der linken Seite des
Nebengletschers und die dort beobachteten Stauungen sein Eis jetzt nach rechts
und somit zur Vereinigung mit dem Louis Tinayre gedrängt haben. Dann
wäre die Karte richtig und mit den heutigen Verhältnissen in Einklang, weil
der Nebengletscher dann letzthin eine andere Bewegungsrichtung gehabt hätte,
infolge deren er nach rechts vorstieß, während er links zurückging. Diese

Lösung ist denkbar.

Während auch A. Hoel den obigen Ergebnissen entsprechend für alle
Gletscher von der Englischen Bai (am Vorland-Sund südlich von der Königs-
Bai) bis Smerenburg Rückgang oder höchstens Stillstand konstatiert, gibt
G. de Geer für das Eisfjordgebiet davon etwas abweichende Nachrichten,
nämlich über Oscillationen benachbarter Gletscher in verschiedenem Sinne.
Danach gehen der von Postgletscher und der Nordenskjöldgletscher zurück,
was ich nach dem Aussehen ihrer Moränen auch annehmen möchte, während

bei beiden ein Nebengletscher vorrückt. Ferner stieß der Sefström 1882 bis
1896 vor und ging 1896—1908 zurück, während der benachbarte Wahlen-
berg sich gerade umgekehrt verhielt. Desgleichen hat der ebenfalls benach-
barte Svea und der Nebengletscher des Sefström einen Vorstoß gehabt, während
dieser sich zurückzog.

Die Gründe dieser interessanten Tatsachen werden von de Geer nicht
näher erörtert. Ich kenne aus dem Umanakfjord in Grönland ähnliche Vor-
gänge, da hier z. B. der Sermiarsut zurückging, während der dicht benach-
barte Asakak vorstieß. Der Grund lag darin, daß zu dem letzteren im Hinter-
grunde gewaltige Eislawinen niedergegangen waren, die das beide gemeinsam
ernährende Hochlandeis so geschwächt haben können, daß der Sermiarsut nun
zu wenig gespeist wurde und sich zurückzog. Ob ähnliche Verhältnisse in
Spitzbergen vorliegen, habe ich nicht gesehen, doch liegt es nahe, daran zu
denken, da z. B. Sefström, Svea und Wahlenberggletscher aus einem gemein-
samen Nährgebiet gespeist werden. Wie dem auch sei, sicher können lokale
Verhältnisse auch lokale Oscillationen bewirken. Aber die vorhin festgestellte
Tatsache, daß die Gletscher Spitzbergens im allgemeinen heute zurückgehen,
wird dadurch nicht berührt; sie folgt aus den Beobachtungen über die Ent-
wicklung der Moränen und der Eisstrukturen, die ich beschrieb.

2. In der Vorzeit war die Vereisung Spitzbergens größer
als heute. Man findet Rundhöcker, Schliffe und Geschiebe bis zur Außen-
küste und auch auf den Inseln, die vor oder innerhalb der Baien liegen, wie
die Loven-Inseln, die Insel Kohn und andere. Man darf hieraus schließen,
daß die Gletscher früher alle Fjorde und Baien durchströmt und sich bis
über die Außenküste hinaus bewegt haben. Andererseits ist es ebenso sicher,
daß die Eiszeit nicht alle Höhen des Landes verhüllt hat; denn die Formen-
unterschiede der Berge oben und unten sind beträchtlich. Jene sind tief
verwittert, eckig und scharf, diese geschliffen, gerundet, poliert und weit
weniger verwittert. Besonders der Unterschied im Grade der Verwitterung oben
und unten ist bedeutend. Für die Gebiete der Kreuz- und der Königs -Bai
möchte ich es deshalb für sicher halten, daß die Höhen auch in der Eiszeit
aus dem Eise hervorragten und ihre Verwitterung, anders als die der tiefer
gelegenen Gebiete, schon praeglazial ist.

Bis zu welcher Höhe die Eiszeit gestanden hat, wäre im einzelnen zu
untersuchen. A. Hoel gibt an, daß die erratischen Blöcke sich im Eisfjordgebiet
bis zu den Gipfeln finden, in der Kreuz-Bai dagegen nur bis etwa 350 m Höhe.
Es wäre verständlich, wenn ersteres früher stärker vereist war, wie diese;

denn wenn die dortigen hohen Flächen sich überhaupt mit Eis überziehen
können, entsteht bald eine viel größere Vereisung als heute, wo sie ihrer
Schutzlosigkeit wegen frei sind, während die zerrissenen Formen der Hekla
Hook-Gebiete nicht allzuviel mehr Eis fassen können, als sie heute enthalten.
Weitere Untersuchungen hierüber wären von Interesse. Einzelheiten habe ich
im fünften Abschnitt berichtet.

Für eine wiederholte frühere Vereisung, also für die Annahme
mehrerer Eiszeiten, habe ich keine Anhaltspunkte gefunden. Dagegen wird
von de Geer bewiesen, daß der Rückzug des Eises nach der Eiszeit etwas
weiter ging als bis zu dem heutigen Stand; denn man findet im Eisfjord
postglaziale Meeresablagerungen in den heutigen Moränen und darf daraus
schließen, daß das Meer in der Postglazialzeit weiter landeinwärts reichte als
heute und dann durch einen kleinen Vorstoß des Eises wieder zurückgedrängt
worden ist. Um große Öscillationen handelt es sich hierbei aber nicht. Seit
der Eiszeit ist es mehr ein Pendeln der Eisränder um den heutigen Stand,
das gegenwärtig im Sinne eines Rückgangs erfolgt, während zur Eiszeit selbst
der Vorstoß weit über die heutigen Grenzen hinausging.

3. Dem gegenwärtigen Rückgang der Vereisung entspricht es, daß ein
Teil der Gletscher innerhalb gewaltiger Moränen endigt. Dieses ist bei den
meisten der Fall, deren Zungen auf dem Lande liegen, nicht bei denen, die
im Meer endigen. Außerdem haben erstere in der Regel gewölbte
Zungen, letztere Steilwände.

Dieser Unterschied ist leicht zu verstehen. Die Ersteren tragen ihren
Schutt bis zu ihrem jeweiligen Ende, schmelzen dort zusammen und häufen
den mitgebrachten Schutt auf, der sich dann je nach der Größe seiner Be-
standteile mehr oder weniger steil abböscht und die Enden der Gletscher
verhüll. Wo die Gletscher dagegen im Meer endigen und unterspült
werden, brechen die oberen Teile herunter und treiben davon, mit dem
Schutt, den sie trugen, so daß es hier zu keinen Anhäufungen kommt. Am
Gletscherende bleiben dann frische meist steile Bruchwände zurück, die nun

unterspült werden u.s.f.

4. Ein tiefes Eintauchen der Gletscherzungen ins Meer, wie
es die Eisströme Grönlands tun, ist in Spitzbergen wohl selten. Mehrfach
konnte ich beobachten, daß das Meer gerade den Fuß der Gletscher unter-
spült und seine Kehlen zwischen dem Boden und dem Eise einfrißt, nicht aber
in die Eiswände selbst einschneidet. Die Steilwände stellen dann die ganze

Dicke der Gletscher dar, und es liegen nicht, wie in Grönland, beträchtliche
oder gar die größten Teile der Gletscherdicke noch unter dem Meeresniveau.

5. Infolge dieser Verhältnisse finden in Spitzbergen keine großen Eis-
bergbildungen statt. In der Regel stürzen nur unterspülte Teile von oben
herunter, wie es von uns mehrfach beobachtet ist, während die großen Eis-
bergbildungen Grönlands so vorgehen, daß tief eintauchende Zungen durch
den Auftrieb des Wassers gehoben werden und in ihrer ganzen Dicke abbrechen.
Die niederstürzenden Teile zerbrechen in Blöcke, Trümmer und Staub.

So sieht man große Eisberge in Spitzbergen selten. De Geer sagt vom
Nordenskjöld-Gletscher der Klaas Billen Bai, daß er größere Berge bildet, und
ich möchte es außerdem von dem Königs-Gletscher anführen. Vor ersterem
trafen wir einen schwimmenden Berg von etwa 5 m Höhe über dem Meeres-
niveau und vor letzterem noch höhere. Vom Nordenskjöld-Gletscher weiß man,
daß der Fjord an seinem Rande 150 m tief ist. Der Gletscher wird also nicht
nur unterspült, sondern taucht ein und das gleiche ist bei dem Königs-
Gletscher möglich. Auch die Eisbergbildungen dieses letzteren erreichen jedoch
nicht annähernd die Dimensionen, wie sie aus Grönland oder von der Antarktis
bekannt sind. Das Spitzbergeneis ist meist nicht dick genug, um in tieferes
Meer hinausströmen, eintauchen und erst dann zu Eisbergen zerbrechen zu
können. Es endigt in der Regel schon, wenn es das Meer erreicht und von
ihm unterspült wird.

6. Über die Ernährung der Spitzbergengletscher habe ich mich
schon im vierten Abschnitt verbreitet und ausgeführt, daß Umfang und Entwick-
lung der heutigen Vereisung von den Schutzstellen abhängt, in denen Schnee
liegen bleiben kann, also wesentlich von den Landformen und ihrer Exposition
gegen die Winde. Das ergab der Vergleich der Gletscherverbreitung in den
verschiedenen Bezirken. Der Schnee muß liegen bleiben und sich durch
lange Zeiten ansammeln können, um den heutigen Eisbestand zu bilden.

Schon hieraus folgt, daß dieser von den momentanen Niederschlagsmengen
bis zu einem gewissen Grade unabhängig ist; er ist die Folge der Schneean-
sammlungen längerer Zeiten. Und wenn die Gletscher heute im Allgemeinen zurück-
gehen, so ist das die Folge verminderter Ansammlungen von Niederschlägen
seit längeren Zeiten. Ob nun die heutigen Niederschläge selbst dazu angetan
sind, den Eisbestand zu vermehren oder zu vermindern, bleibt zu untersuchen.
Das letztere ist wahrscheinlich, denn die meßbaren Niederschläge sind gering
(135 mm pro Jahr an der schwedischen Winterstation 1882/83), und wenn auch
nach de Geer die häufigen Nebel und direkte Eisniederschläge aus diesen dazu

beitragen mögen, die Gletscher zu ernähren, so dürften die Nebel doch kaum
sehr erhebliche Beträge liefern, denn die Quantitäten von Niederschlägen aus
Nebeln sind meist gering, auch in anderen Polargebieten. Mit dem gegen-
wärtigen Eisbestand hat das direkt wenig zu tun, da er aus Ansammlungen
in längeren Zeiten folgt. |

7. Die Geschwindigkeit der Spitzbergengletscher ist verhältnis-
mäßig gering. Man wird den Grund hierfür in ihrer geringen Mächtigkeit
sehen dürfen, und im einzelnen, in dem Rückgang ihres Eisbestandes, also in
den Schuttstauungen, die dabei entstehen, ferner innerhalb der Zungen darin,
daß sie nicht in tiefes Wasser eintauchen. Die Grönlandgletscher sind am
geschwindesten, wo sie ins tiefe Meer hinausströmen und wo sie am mächtig-
sten sind.

8. Die Spitzbergengletscher zeigen stets einen Wechsel von klaren, luft-
armen und weißlichen, luftreichen Lagen, also die Struktur, die man
Bänderung nennt. Außerdem haben sie Spaltbänder, d. h. wieder ver-
schlossene Spalten, die dann auch als klare Lagen zwischen weißlichem Eis
erscheinen, von den eigentlichen Bändern aber daran zu unterscheiden sind,
daß sie eine matte Fläche in der Mitte haben, eine matte Naht.

Die Bänderung der Spitzbergengletscher ist an ihren Seiten mehr
oder weniger steil gegen die Mitte geneigt. In der Mitte liegt sie bei einigen horizon-
tal, bei anderen steil. Steile Stellungen außerhalb der Randgebiete sind neben
dunklen Streifen beobachtet worden, welche die Vereinigungsflächen zweier
Gletscher darstellen und durch das Zusammenlaufen der Moränen derselben ent-
stehen, ferner dort, wo Spalten unten zusammengepreßt waren (Lilliehook). Nach
allem darf man folgern, daß die Lagerung der Bänder umso horizontaler ist, je mehr
die Gletscher sich ausbreiten können, umso steiler, je mehr sie durch die Land-
formen oder durch die Vereinigung mehrerer Gletscher seitlich zusammengedrückt
werden. Beim L. Tinayre standen Gesteinsplatten in der Richtung der Bänder.

Beim nördlichsten Gletscher der Roten Bai sah ich Bänderung aus
Schneeschichtung entstehen p. 42, 43, sonst nicht. Das schließt jedoch nicht aus,
daß sie auch an anderen Stellen bis zu einem gewissen Grade aus der Schnee-
schichtung hervorgeht. Viele Bandbildungen sind andererseits sicher entweder
völlig umgewandelte Schneeschichten oder überhaupt ganz unabhängig von der
Schichtung entstanden.

So kann die Verdichtung der Bänder in den untersten Lagen der Gletscher
parallel zum Boden und senkrecht zur Gletscherdicke, also zur Druckrichtung,
ferner die größere Klarheit und Luftarmut des Eises in den tieferen Lagen,

auch die Anordnung des Schuttes in Flächen parallel zu den Bändern meiner
Ansicht nach nicht anders gedeutet werden, als daß die Schichtung, soweit sie
dort überhaupt noch in den Bändern enthalten ist, diese also nicht ganz selbst-
ständig neu entstandene Bildungen sind, eine wesentliche Umgestaltung erfahren
hat, denn die Originalschichtung des Eises hat obige Merkmale nicht. Die
Umgestaltung beruht auf dem Druck, da ihre Erscheinungen sich senkrecht
zu dessen Richtung anordnen.

Die Umgestaltung geschieht Hand in Hand mit der Bewegung des Eises,
und die Bandflächen, als diejenigen Gletschereislagen, in denen das Eis-
material klarer und luftärmer wird als es früher war, und in denen der
Schutt sich ordnet, in denen also dauernde Veränderungen und Verschiebungen
der Teile stattfinden, sind die Flächen, längs welchen dann auch die
ganzen Eislagen sich am leichtesten aneinander verschieben
können, weil in ihnen immer Bewegung der einzelnen Teile statthat. Die
sich kreuzenden Bandsystemen des Lilliehook und des L. Tinayre p. 33 und 38
sprechen sehr deutlich hierfür, da an den älteren Flächen die Verschiebung
der Lagen übereinander erstarb, seit durch Schuttanreicherung die Be-
wegung der Teile innerhalb der Lagen aufhörte. Bei diesen Gletschern
dürften Verschiebungen der oberen Teile über die unteren nicht zweifelhaft
sein, da die unteren infolge ihres Schuttreichtums tot sind. Hieraus darf
man jedoch nicht folgern, daß obere Lagen sich ganz allgemein über untere
fortbewegen, da es an anderen Stellen auch umgekehrt ist.

F. Leiber phot.

Figur 23.
Grotte in der Steilwand des Gully-Gletschers (Magdalena-Bai).

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 7. Abh. 7

9. Grotten in der Wasserlinie der Gletscher sind häufig, wo
diese vom Meer unternagt werden und Steilwände haben. Es sind teils
kleinere lokale Höhlungen in größerer Zahl, die sich innerhalb der
durch Unternagung der Steilwände entstandenen Kehlen dort bilden, wo das
Eis durch Spalten oder sonstwie gelockert ist. Teils sind es hohe, weite
und tiefe Gewölbe. (Figur 23.) Diese bilden sich dort, wo unter dem Eis
Bäche austreten und stellen also deren Kanäle dar. Ich schließe das aus der
Menge der Vögel, die sich in diesen Gewölben aufhalten, wohl um frisches
Wasser zu suchen, beim linken Arm des Königs-Gletschers ferner aus der
roten Färbung des Wassers in der Grotte, die der Färbung des nahen Gletscher-
seitenbaches entspricht, und beim Lilliehook aus der starken schlammreichen
Strömung, die vor der Grotte beobachtet wurde. Beim L. Mayer lag die
Grotte in einem sichtlich gelockerten Gletscherstreifen und könnte dort auch
dem Austritt eines Baches entsprechen.

10. Schließlich möchte ich noch kurz an die Schuttformen erinnern, die
wir vor den beiden westlichen Lovengletschern in der Königs-Bai sahen. Vor
beiden Gletscherzungen lagen zum Meere abgedachte Kegel von Gletscherschutt.
Der Bach, der aus dem Raum zwischen den beiden Gletscherzungen zum Meere
eilte, hatte zwischen den beiden Schuttkegeln ein Tal geschaffen, dem nun
die aus den Gletscherzungen strömenden Wasser in vielen Ästen zustrebten.
Diese hatten die Kegel in längliche Hügel aufgelöst. Ich hatte zunächt den Ein-
druck von Drumlins, d. h. eines radial gestellten Systems länglicher Gletscher-
schutthügel, sah dann aber, daß die Hügelform und Anordnung der Verteilung
der Bäche entsprach, die dem Mittelbach zuströmten. Bei anderem Lauf der
Bäche, radial auseinander, wäre es möglich, daß in gleicher Weise, also
lediglich durch Bacherosion im Gletscherschutt ein Drumlinsystem entstünde.

VII. Die Vorländer Spitzbergens.

Neben den im dritten Abschnitt behandelten Formen des Insellandes fallen
fast überall an den Küsten, außen sowohl wie im Innern der Baien und Fjorde,
niedrige Vorländer auf, welche die Bergketten und Hochländer unten am Meere
umsäumen, und von denen sich diese mit den für sie charakteristischen Formen
erheben. Die Vorländer steigen mit sehr geringer Neigung aus dem Meere
empor und ebenso weiter landeinwärts bis zum Fuß der Gebirge und Hochländer.

Ihre Breite ist verschieden, so bei der Advent-Bai etwa 2 km, bei Kap
Mitra und Quade Hook, zwischen denen man zur Kreuz- und Königs-Bai ein-
fährt, 3—4 km, bei Smerenburg etwa 1 km, an anderen Stellen weniger, bis-

weilen auch mehr. Die breitesten Vorländer scheinen an Landecken zu liegen,
an denen die Küsten scharfe Wendungen machen. So lag vor der Nordostecke
des roten Sandsteinplateaus östlich von der roten Bai ein besonders langes Vor-
land, das erst bei Welcome Point endigt und in dessen Fortsetzung noch das ganz
niedrige Moffen-Eiland liegt. Am schmalsten sind die Vorländer in der Regel
innerhalb der Baien, wo die Küsten ohne markante Vorsprünge und Buchten ver-

M. Reich phot.

Figur 24.

Smerenburg-Vorland.

laufen. In diesem Falle dachen sie sich nur einseitig allmählich zum Meere
ab, bei Landecken dagegen doppelseitig zu den beiden Küsten, welche die
Landecke bilden, und haben dann in der Mittellinie eine Firstkante, an der
sich die beiden Abdachungen unter stumpfem Winkel schneiden.

Wo ich diese Vorländer begangen habe, bestanden sie stets aus anstehendem
Fels. Nur Buchten in deren Saum sind mit Schwemmiand erfüllt. Sehr häufig
sind vorspringende feste Teile der Vorländer durch Nehrungen verbunden

(Figur 25), hinter denen Frischwasser-Lagunen
_ N Tr liegen, z. B. am Ostufer der Roten Bai und bei

[r\ NL EN Smerenburg. Strömungen und Wellen des Meeres
| elle bilden diese Nehrungen zwischen den Felsen. An
[? der Außenküste zwischen Kap Mitra und dem ersten

a 5, der sieben Gletscher ist der Felssaum des Vorlandes

F Fels. B Bach. L Lagune. N Nehruns yom Meer durchbrochen, so daß dieses selbst La-
7*

gunen in den Vertiefungen dahinter füllt. Am Südufer der
Königs-Bai spannen sich die Nahrungen nicht in der üblichen
flachen Bogenform zwischen Felsen, sondern wachsen, von
Felsen ausgehend, hakenförmig ins Meer hinaus. Wo sich zwei
Haken treffen, entseht eine Schwemmlandspitze, hinter der
zwischen den Haken eine Lagune bestehen bleibt (Figur 26). Die
Gletscherbäche liefern hier so reichlichen Schutt und schieben ihn
ihrerseits so weit vor, daß er sich nicht ausschließlich unter
dem Einfluß von Strömungen und Wellen des Meeres an der

Figur 26. z 5 } N
B Bach. F Feis. Küste verteilt und bogenförmig zwischen deren Felsen spannt,

en & sondern von diesen hakenförmnig ins Meer hinauswächst.

Wenn das Grundgerüst der Vorländer auch anstehender Fels ist,
so ist ihre Oberfläche doch meist mit reichlichem Schutt bedeckt, der
teils sichtlich durch Verwitterung und Zerfall aus den anstehenden Felsen
hervorgeht, teils zweifellos erratisch ist, also dort hingebracht wurde. Die
anstehenden Felsen sind, wo ich sie gesehen habe, gerundet und von Eis über-
strömt gewesen und nachher verwittert, also Rundhöcker, die nun innerhalb
ihrer Verwitterungsprodukte liegen. Wo sie aus Hekla Hook-Schiefern be-
stehen, blättern sie auf; Urgesteine zerfallen in Blöcke, die jungen Sandsteine
und Schiefer des Eisfjordgebiets in Sand, Schieferscherben und Lehm. Ich
habe kein Vorland begangen, in welchem solche eluviale, also an Ort und
Stelle durch Verwitterung anstehender Felsen enstandene Bildungen, nicht über-
reich zwischen den festem Felsen vorhanden waren.

Andererseits findet man auf den Vorländern überall auch fremdes
Erraticum, so im Gebiete der Kreuz- und der Königs-Bai Gneis- und Granit-
geschiebe, also Gesteine, die in der unmittelbaren Nähe nicht anstehen. Das
Eis, das die Vorländer dieser Baien überströmt hat, kam darnach teilweise
weiter von Nord und von Ost her. Neben solchen fremden Geschieben sieht
man von Eis bearbeitete Stücke des anstehenden Gesteins, das ja auch
selbst zu Rundhöckern bearbeitet ist. a

Endlich findet man auf den Vorländern alte Gerölle und andere
Spuren, die von Meerestätigkeit herühren. So sah ich auf dem Vorland
nördlich der Signe-Bai eine vom Meer in einem Absatz angeschnittene und
ausgewaschene Moräne; auf Smerenburg Vorland sah ich Strandgerölle über
den heutigen Wirkungsgrenzen des Meeres. Auch ein gerolltes Bimssteinstück
wurde dort gefunden, das freilich von den früheren Holländischen Bewohnern
hingebracht sein könnte, falls es nicht durch den Golfstrom angeschwemmt

ist. Die Gerölle waren hier noch frisch, soweit sie im Boden lagen, und nur
an ihren oberen, der Luft ausgesetzten Teilen verwittert. Nördlich von der
Signe-Bai und bei Ebeltoft sah ich zum heutigen Ufer parallele Absätze über
dem Meer, die von diesem früher eingenagt waren, desgleichen durch Brandung
ausgeweitete und mit Strandgeröllen erfüllte Gesteinsklüfte, diese letzteren
freilich nur unweit und wenig über dem heutigen Niveau. Mehrfach hatten
die Glazialgeschiebe hier eine Form, als ob sie ehemals Strandgerölle gewesen
wären.

Besonders möchte ich noch darauf hinweisen, daß sich deutliche Strand-
gerölle sowohl an der Außenküste fanden, wo die Brandung eine sehr starke
ist, als auch innerhalb der Fjorde, wo sie viel schwächer ist, z. B. an den
Ufern der Roten Bai und der Lilliehook-Bai, nur waren die innen gefundenen
nicht so stark abgerollt wie die an der Außenküste. Dieser Vergleich bezieht
sich freilich auf Funde innerhalb der heutigen Gezeitengrenzen, läßt jedoch
entsprechende Rückschlüsse auch für frühere Meeresstände zu.

Aus den obigen Tatsachen folgt, daß die Vorländer niedrige Stufen
im anstehenden Fels sind, welche vom Eis überströmt gewesen
sind und zeitweilig auch von der Meeresbrandung bearbeitet
wurden. Für das Eisfjordgebiet nahm de Geer an, daß die Vorländer durch
Verwerfung entstanden seien, daß sie also bis in die Nähe des heutigen Meeres-
niveaus abgesunkene Landschollen darstellen. Ich kann diese Annahme für
das Eisfjordgebiet nicht nachprüfen, habe jedoch im Gebiete der Kreuz und
Königs Bai, sowie weiter nördlich nichts von derartigen Verwerfungen wahr-
nehmen können, vielmehr den Eindruck von in das anstehende Gestein einge-
schnittenen Stufen gehabt. Auch glaube ich, daß die Kräfte des Meeres
und des Eises vollkommen genügen, um diese Stufen zu erklären, da sich
beide auf ihnen sichtlich betätigt haben.

So bleibt die Frage, welche von den beiden letzteren Kräften die Stufen
angelegt, welche sie nur überarbeitet hat.

Man könnte daran denken, daß die Stufen glaziale Talböden sind,
also vom Eis angelegt wurden, doch spricht ihre Größe, sowohl Breite wie
Länge, dagegen. Wir kennen keine glazialen Talböden von solchen Dimensionen.
Könnte man aber die glaziale Erklärung auch noch für die Stufen im Inneren
der Fjorde zulassen, wo sie meistens schmäler sind und der Tal- und der früheren
Strömungs-Richtung des Eises folgen, so doch sicher nicht für die Stufen der
Außenküste, da sich strömendes Eis an dieser nicht entlang bewegen und ent-
sprechende Talböden bilden konnte, sondern senkrecht zur Küste ins Meer
hinaus strömen mußte.

Andererseits spricht Lage und Form der Stufen für eine Entstehung durch
Abrasion der Meereswelle. Denn sie liegen alle in einem Niveau; sie
erheben sich sehr allmählich vom Meeresspiegel landeinwärts; sie enthalten
Absätze in Lockerboden (Moränen oder Eluvium), wie man sie heute noch
am Ufer durch die Wellen gebildet sieht; sie enthalten endlich Strandgerölle.

Aus diesen Gründen halte ich die Stufen für Bildungen der Brandungs-
welle bei einem letzten höheren Stand des Meeres. Dieser muß vor der
Eiszeit bestanden und seine Arbeit geleistet haben, denn die Stufen sind von
Eis schon überströmt und bearbeitet worden. An der Lilliehook-Bai hatte
ich sogar den Eindruck vom Eis überarbeiteter Strandgerölle, doch kann man
sich darin täuschen. Der Meeresstand muß sich dann während der Eiszeit
und gleichzeitig mit ihr zurückgezogen haben, denn an der Lilliehook-Bai
liegt eine von der Brandung angeschnittene und ausgewaschene Moräne. Man
wird also von einem präglazialen und noch glazialen Meeresstand sprechen
müssen, der die Vorländer schuf, da sie von der Brandung angelegt und
vom Eise gleichzeitig nachgestaltet wurden. Von einer interglazialen Bildung
zu sprechen, wie es A. Hoel andeutet, sehe ich keinen Anlaß, auch nicht
in der ausgewaschenen Moräne, da ich keine Spuren mehrfacher Vereisung
dort kenne. Die erwähnte Moräne kann sehr wohl gleich nach ihrer Bildung
ausgewaschen sein.

Außer diesen niedrigen Vorländern gibt es in Spitzbergen auch Strand-
stufen in höheren Niveaus, so nach A. Hoel an dem Rücken zwischen
dem 14. Juli- und dem d’Arodes-Gletscher außer der untersten noch zwei in
40 m und in 150 m Höhe. Auf beiden hat Hoel Meeresgerölle gefunden. Ich
habe sie nicht begangen, aber vom Schiff aus gesehen, daß beide in der Tat
markante Stufen in dem Felsrücken sind.

Ähnlich liegen die Verhältnisse gegenüber bei Kap Mitra, in welchem
ein sehr breites Vorland ausläuft. Die erst mehrere Kilometer landeinwärts
sich darüber erhebenden Felsen sind noch von einer höheren, ebenfalls recht
breiten Stufe umsäumt. Ihre Höhe habe ich nicht gemessen, doch könnte sie
ungefähr der obigen 40 m Stufe entsprechen. Darüber fallen dort noch zwei
höhere Absätze auf, doch kurz und wenig markiert, so daß man sie ohne
genauere Untersuchung nicht als Stufen bezeichnen darf.

Sicher wird man in Spitzbergen noch viele derartige Bildungen finden,
wie ja auch Norwegen reich daran ist, letzteres vorzugsweise ebenfalls nahe dem
heutigen Meeresspiegel, doch auch darüber. Es wäre von Interesse, alle diese
Stufenbildungen einer neuen vergleichenden Untersuchung zu unterziehen.

Daß Brandung diese Stufen gebildet hat, dürfte nicht zu bezweifeln sein.
An der Außenküste sieht man ihre gewaltige Wirkung. Ich konnte sie
an der Umgestaltung der Moränengeschiebe des zweiten der sieben Gletscher
nördlich von Kap Mitra, an den Strandgeröllen auf Bären-Eiland, sowie an Unter-
höhlungen und Stufenbildungen an dieser Insel (Figur 27) und an vielen an-
deren Stellen bewundern. Sie wirkt aber auch im Innern der Fjorde, denn
die Felsen am Nordufer der Louis Tinayre-Bai waren von ihr angeschnitten

M. Reich phot.

Figur 27.

Höhlen in der Steilküste von Bären -Eiland.

und unterhöhlt. Die Steine im Hintergrunde der Lilliehook - Bai waren gerollt,
und auf einer etwa 40 m hohen Stufe am Lyngenfjord in Norwegen, an der
Felsnase unweit nordöstlich des Ortes Lyngen fand ich, durch eine neue
Weganlage aufgeschlossen, schöne Strudellöcher und Rundungen in anstehenden
Felsen. Das sind einige Beispiele, die sich leicht vermehren lassen und den
Schluß stützen, daß die Meeresbrandung innen wie außen Stufen
im anstehenden Fels zu bilden vermag. Welches Alter die Stufen
haben, bleibt im einzelnen zu entscheiden. Für die unterste Stufe, die Vor-
länder Spitzbergens, habe ich die Zeit der Entstehung oben zu umgrenzen
versucht.

vill. Die Tundra Spitzbergens und ihr Bodenfluss (Solifluktion).

Die Tundra Spitzbergens kann ich natürlich nicht nach ihrer bo-
tanischen Seite behandeln, zumal das von berufener Seite zur Genüge ge-
schehen ist. Ihre Pflanzenwelt ist klein und artenarm, erfreut jedoch an
sonnigen und windgeschützten Stellen durch eine Blütenfülle und auch üppige
Breite des Wuchses, wie sie in so hohen Breiten einzig dastehen dürfte. Einen
Blütenteppich, wie er im Juli und August z. B. auf den sonnigen Loven-
Inseln der Königs-Bai zu sehen ist oder am Westufer der Roten Bai, wo
zersetztes Urgestein den Boden bildet und wo infolge der Bodenneigung zahl-
reiche Bäche rieseln, würde man in einem Polarlande zunächst nicht erwarten.
Ich erwähnte schon, daß der Name „Rote Bai“ nicht ausscließlich durch die
Roten Sandsteine und Konglomerate begründet ist, die am Ostufer anstehen,
sondern fast mehr noch durch den üppigen Wuchs roter Flechten, welche
die Urgesteine des Westufers bekleiden.

Hiervon soll jedoch nicht die Rede sein. Wenn ich der Tundra Spitz-
bergens einen eigenen Abschnitt widme, will ich vielmehr wesentlich von jener
Erscheinung sprechen, die heute als Bodenfluss (Solifluktion) bekannt
und auch in den subantarktischen Gebieten mehrfach beschrieben worden ist.
Man versteht darunter Bewegungen des Lockerbodens, sei es, daß dieser
aus groben Blockmassen besteht oder aus feinen Gesteinsscherben oder aus
Lehm oder Moor oder aus den Mischungen verschiedener Arten, wie es meist
der Fall ist. Solche Lockerböden gleiten, wenn ein Anlaß dazu vorliegt, auf
ihrer ungelockerten Unterlage, also entweder auf festem, noch ungelockertem
Gestein, oder auf durch Frost und Eis erstarrten Lagen. Letzteres ist in den
Polargebieten die Regel, da einerseits das Gestein tief verwittert und gelockert
ist, andererseits Frost und Eis sich den ganzen Sommer hindurch schon in
geringer Tiefe unter der Oberfläche halten, so daß dort zersetzter Boden
wieder starr wird. Die Oberflächenlagen tauen dagegen im Sommer auf, sind
dann gelockert und können über die starren unteren gleiten.

Das Gleiten des Lockerbodens kann verschiedene Ursachen haben,
einmal Bodenneigungen und zweitens Änderungen in der Bodenbeschaffenheit.
Ersteres ist klar, letzteres wäre dahin zu präzisieren, daß innerhalb des Bodens
durch weiteren Zerfall von Gesteinen, Fortlösung oder Fortschaffung einzelner
Teile, durch Gefrieren von Bodenwasser und Auftreibungen dabei (infolge Aus-
dehnung des Wassers beim Übergang in Eis) innere Verschiebungen der Boden-
bestandteile entstehen.

Naturgemäß wird das Gleiten des Lockerbodens nicht einheitlich statt-
finden, da seine Bestandteile verschieden groß und schwer sind, sondern bei
den einen schneller, bei den anderen langsamer. So kommt eine gewisse
Sichtung zustande, da die am schnellsten gleitenden Bestandteile den anderen
vorauseilen; dabei werden sie sich mit ihresgleichen vereinigen und andere,
für sich vereinigt, zurücklassen. Stößt dann eine schwerere Gruppe beim
Gleiten auf einen Widerstand, wird sie ihn anders beeinflussen als eine leichtere,
und so fort. Hiermit soll nur angedeutet werden, daß sich bei Bewegungen
von Lockerböden eine Menge von Kombinationen herausstellt, die ihrerseits
die wechselvollen Einzelheiten der gleitenden Tundra erklären.

In Spitzbergen findet sich Lockerboden naturgemäß überall in den tiefer
gelegenen Landesteilen, also vorzugsweise auf den weiten Vorländern. Die
höheren Landesteile tragen Eis, das den Boden verhüllt und lose Bestand-
teile nicht liegen läßt, sondern in die Tiefe herabträgt. Unten sammelt sich
alles an, was von Eis oder Wasser transportiert wird oder von den Abhängen
herabstürzt. Da die Vorländer eben oder doch nur wenig geneigt sind, meistens
auch eisfrei, bleibt auf ihnen alles liegen und unterliegt einer starken Zer-
setzung, zumal Wasser und Bodenfeuchtigkeit der geringen Neigung wegen
dort vielfach stagniert. Bald unter der Oberfläche ist das Wasser aber dauernd
gefroren, der Lockerboden also erstarrt. So sind auf den Vorländern alle
Bedingungen für Entstehung der Tundra und ihrer Bewegungen gegeben.

Entsprechend der obigen Unterscheidung der Ursachen des Gleitens möchte
ich im Bodenfluß Spitzbergens zwei Arten unterscheiden, einen solchen Bodenfluß,
der sichtbar von der Bodenneigung abhängt, und einen andern, der davon
unabhängig ist.

Die erste Art sah ich außer an vielen anderen Stellen ausgezeichnet
hinter dem Signe-Hafen am Anfang des weiten Tals, das dort zur Außenküste
hinüberführt. Der Boden ist wellig und hügelig. Ver-
‚| witterte Rundhöcker, Bachrinnen und Seen geben ihm
'' unebene Formen; die Höhenunterschiede sind gering, doch

sieht man üherall Abhänge, selten ganz ebene Flächen.
wr Das anstehende Gestein ist Hekla Hook. Es ist tief ver-
| wittert und auch von vielen erratischen Bildungen um-
| packt, besonders an den Abhängen, die daher meist aus
Lockerboden bestehen. Dieser Lockerboden gleitet an den
Re Abhängen abwärts und zwar die größeren Stücke darin
WE Wasserriss, vermöge ihrer größeren Schwere am meisten. Sie schieben

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 7. Abh. 8

Figur 28.

die kleinen Scherben und den Lehm vor sich her und wulsten ihn auf (Figur 28).
So bilden sich abwärts konvex gekrümmte Steinwälle, von Lehmwulsten außen
umsäumt, auf denen sich Moose, Rasen und andere Pflanzen angesiedelt
haben. Innerhalb der Steinwälle liegt zunächst feinerer Lockerboden, kahler
als der Wulst außen, eben und nur wenige Zentimeter unter der Höhe der
umgebenden Wälle, geht aber aufwärts bald in einen neuen, bewachsenen Wulst
über, der den nächsten kleinen Steinwall umsäumt.

Die Steinwälle bestehen vielfach aus plattigen Steinen, da die Hekla
Hook-Schiefer plattig zerfallen. Man sieht nun sehr häufig, daß solche Platten
aufrecht stehen und zwar in der Richtung des Walls, also mit ihrer Fläche
gegen das umwallte Innere gekehrt, sowohl an den Stirnteilen der Wälle
wie an ihren Seitenteilen. Letztere streichen (wie Seitenmoränen) in der Richtung
des Abhangs, also des Fließens, erstere, wie Endmoränen, senkrecht dazu. In
beiden Fällen stehen die Platten in der Richtung des Walls, also mit ihren
Flächen senkrecht zur Druckrichtung, die man auch aus der Aufwulstung des
feinen Materials außen um den Steinwall erkennt. Häufig sieht man Wälle
und Wülste von Spalten durchrissen, die durch ungleich schnelles Fließen der
einzelnen Teile entstehen. Spalten, welche die Seitenteile des Walls durchqueren,
nicht ganz direkt, sondern ein wenig mitihrem Innenrand konvergierend (Figur 28),
dürften dadurch entstehen, daß der Wall sich etwas schneller bewegt als das
feinere Innere, was ich schon vorher aus den Aufwulstungen des feineren Bodens
durch die Steinwälle schloß. Andererseits sieht man Längsrisse die Steinwälle
außen begleiten, häufig von Wasser durchrieselt; man versteht ihre Bildung
am besten, wenn man annimmt, daß sie Bodengruppen scheiden, die sich ver-
schieden schnell nebeneinander abwärts bewegen (WR in Figur 28).

Bodenfluß, wie den soeben beschriebenen, habe ich in Spitzbergen überall
gesehen, wo die Tundra nicht eben war. Ganz geringe Neigungen genügen,
um ihn entstehen zu lassen. Die einzelnen Bogen sind meist nicht groß; der
oben beschriebene war drei Schritte breit und fünf Schritte lang, und viel
größer habe ich sie auch sonst nicht gesehen, aber häufig kleiner. Die Wälle
und Wülste sind nur einige Centimeter hoch. Trotzdem ist diese Ordnung
des Bodens in der Landschaft sehr auffällig, da die Vegetation nur klein
ist und sie nicht verdeckt. Daß sie durch Fließen den Abhang abwärts
entsteht, dürfte keinem Zweifel unterliegen. Die Plattenstellung, die Wülste,
die Risse sind typische Flußerscheinungen, und diese genannten Züge wieder-
holen sich in dem feineren Lockerboden im Innern der Wälle noch in Scherben-
stellungen, Rinnungen und Sprüngen.

Etwas anders steht es wohl mit runden Bildungen, die sich auf Ver-
ebenungen finden. Auch sie haben Steinwälle, bewachsene Mooswülste außen,
Plattenstellung in der Wallrichtung, aber nicht längliche, sondern runde For-
men und meiner Erinnerung nach auch keine bestimmt geordneten Risse.
Man findet häufig beide Arten nebeneinander und sieht sie aus einander her-
vorgehen, sowohl die länglichen aus runden, nämlich an Abhängen, die sich
von Verebnungen absenken, welche mit runden bedeckt sind, als auch runde
aus länglichen, nämlich auf Verebnungen am Fuße von Abhängen.

Der Gedanke liegt nahe und ist zuerst wohl von Joh. G. Andersson
(Solifluktion, a Component of subaerial Denudation. Journ. of Geology, Vol. XIV,
1906) ausgesprochen worden, der diese Bildung auf Bären-Eiland studiert hat,
daß die runden Bildungen dort entstehen, wo der Bodenfluß keine ausgespro-
chene eigene Richtung hat, also auf Ebenen. Auch an runde Anordnung des
Schuttes durch Wasserwirbel hat dieser Autor gedacht. Ich suchte mir die
runden Bildungen auf ebenen Böden zunächst immer so zu erklären, daß sich
der Lockerboden auf Ebenen allseitig, ohne Bevorzugung einer Richtung, aus-
einanderdrückt und schiebt, faßte die runden Wälle und Wülste also ähnlich
auf, wie die Bildungen des Pancake Eises, also wie durch Reibung und
Drehung an einander vorbei abgerundete und durch gleichzeitige Pressung
gegeneinander umwulstete Eisschollen, wie man sie auf unseren großen Flüssen
im Frühjahr und in den äußeren Zonen des polaren Treibeises überall findet.
Tatsächlich besteht auch eine gewiße Ähnlichkeit der runden Bodenflußbil-
dungen mit dem Pancake - Eis.

Ich glaube indessen, daß Vorgänge, wie beim Pancake-Eis, die runden Boden-
flußbildungen doch nicht genügend erklären, weil sie einen Grad von Beweglich-
keit im Lockerboden voraussetzen, der tatsächlich nicht vorhanden ist. Jeden-
falls ist Pancake-Eis viel leichter in sich beweglich als dieser Lockerboden. So
dürften bei den runden Bodenflußbildungen noch andere Ursachen mitwirken.

Diese sieht man heute in Zusammenhang mit den Rissen und Sprüngen,
die durch Austrocknung von Lockerböden entstehen und dabei den sogenannten
Polygonalboden schaffen, der ja vielfach vorkommt, besonders in Gletscher-
gebieten, wo die Flüsse feinen Schlamm absetzen, der nachher trocknet und
dabei polygonal zerspringt. Für Spitzbergen ist er z. B. von Thorild Wulff
(Botanische Beobachtungen aus Spitzbergen, Lund 1902, E. Malmströms Buch-
druckerei) beschrieben worden, auch in Hinblick darauf, wie sich die Vege-
tation auf ihm festsetzt und entwickelt.

Man nimmt nun an — meines Wissens ist auch der internationale Geo-
logenkongreß auf seiner Spitzbergenexkursion im Sommer 1910 zu dieser Auf-

fassung gekommen —, daß der Polygonalboden allmählich in den runden
Bodenflußtypus übergeht. Wasser soll in die Risse jenes eindringen, gefrieren,
sich dabei ausdehnen, und so die Ränder der Polygone pressen und wulsten.
Wenn dies wiederholt geschieht, sollen sich die runden Steinwälle mit ihrer
vertikalen Plattenstellung bilden. Wir hätten dann eine Entstehung durch
Gleiten infolge von Zustandsänderungen im Lockerboden, wie ich sie oben an
zweiter Stelle nannte.

Ich halte es auch für möglich, daß runde Wälle und Wülste in dieser
Weise entstehen können, zweifele aber, daß so ihre einzige Entstehungsart ist.
Denn die Übergänge von den länglichen in runde Wälle und umgekehrt deuten
darauf hin, daß auch bei den runden Fließerscheinungen der ersten Art, also

F. Leiber phot.

Figur 29.
Bach in Schottern.

auf Abhängen abwärts, mitwirken. Auf Bären-Eiland hatte ich außerdem an
einer Stelle den Eindruck, daß der Schutt am Fuße eines Hanges durch Wirbel-
bewegungen geordnet war, ebenso vor dem westlichen Lovengletscher am Südufer
der Königs Bai, wo der Gletscherbach sich vielfach verästelte, bald hier, bald dort
strömte, dabei anstieß und wirbelte, ähnlich wie es auf Figur 29 von einem anderen
Bache dargestellt ist. In dem so durchströmten jüngsten Schuttland des Gletschers
sah man die Anlage von runden Wällen, während man auf dem älteren, früher
ähnlich überströmten, jetzt aber über dem Bach gelegenen und von ihm durch-
rissenen schon bewachsene runde Wallbildungen sah. Letztere könnten in
gleicher Weise durch Wasserwirbel entstanden sein wie die jungen.

So werden verschiedene Ursachen zusammenwirken. Auch darf man nicht
jede vertikale Plattenstellung durch Flußerscheinungen entstanden denken, da
man häufig sieht, wie das anstehende Gestein sich aufblättert. Waren dessen
Schichten aufgerichtet, bilden sich vertikal stehende Platten an Ort und Stelle,
lediglich durch Verwitterung. Jedenfalls spielt aber der Bodenfluß in Spitz-
bergen eine bedeutsame Rolle. Seine Erscheinungen drängen sich überall auf,
wo man Land mit Lockerboden betritt, also vorzugsweise auf den Vorländern.
Die beschriebenen länglichen Bildungen sind ausschließlich sein Werk und
die runden zum Teil.

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Abhandlungen

der Königlich Bayerischen Akademie der Wissenschaften
Mathematisch-physikalische Klasse
XXV. Band, 8. Abhandlung

Aus den wissenschaftlichen Ergebnissen der
Merzbacherschen Tian-Schan-Expedition

Geologische Untersuchungen

im Chalyktau, Temurlyktau, Dsungarischen Alatau
(Tian-Schan)

Kurt Leuchs

Mit S Tafeln und 18 Textfiguren

München 1912

Verlag der Königlich Bayerischen Akademie der Wissenschaften

in Kommission des G. Franz’schen Verlags (J. Roth)

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Vorwort.

An der von Sr. K. H. Prinz Arnulf von Bayern mit Herrn Prof. Dr. Merzbacher
1907 unternommenen Expedition in den Tian-Schan nahm ich als Geologe teil. Es sollen
nun in dieser Arbeit meine Beobachtungen und die sich daraus ergebenden Schlüsse
mitgeteilt werden. |

Ich halte es für richtig, bei der Ausarbeitung solcher Expeditionsergebnisse, soweit
möglich, Tatsachen und Theorien voneinander zu trennen. Denn dem, der später in ein
solches Gebiet kommt, ist es das wichtigste, aus den Arbeiten seiner Vorgänger ersehen
zu können, was für Verhältnisse sie an einer bestimmten Stelle getroffen haben und nach-
prüfen zu können, ob die Verhältnisse tatsächlich so sind. Daher habe ich in dieser
Arbeit der Routenbeschreibung eine verhältnismäßig große Ausdehnung gegeben.

Die in dem Abschnitt über die geologische Geschichte entwickelten Ansichten können,
der Natur der Sache nach, keine endgiltigen sein. Das von mir bereiste Gebiet ist, im
Vergleich zu der Gesamtausdehnung des Tian-Schan, nur klein und läßt über manche
Fragen, wie z. B. die Ausdehnung der Angarasee oder die tertiäre Gebirgsbildung, nur
unsichere Schlüsse zu. Es wäre verfehlt, sich hier unwiderruflich an eine bestimmte,
einmal ausgesprochene Ansicht zu binden. Jede neue Expedition bringt neues Material,
welches die bisherigen Ergebnisse erweitert und die daraus gezogenen Schlüsse bestätigt
oder verwirft.

Es ist daher die im 3. Abschnitt ausgesprochene Ansicht von der Entstehung des
Tian-Schan nur als das aufzufassen, was sie tatsächlich sein soll, ein Versuch der Erklärung
und ein Ansporn zu weiterer Forschung.

Dem Leiter unserer Expedition, Herrn Prof. Dr. Gottfried Merzbacher, danke ich
für die Unterstützung, welche er mir bei dieser Arbeit durch Mitteilung von Literatur
und Überlassung von Photographien gewährte.

Vom Ilibecken durch das Talkytal zum Sairamnor (dsungarischer Alatau).
EEE 1a 1Lg ye Bh, I It, 2)

Auf dieser kurzen, vor Beginn der eigentlichen Expedition unternommenen Tour
ergab sich Gelegenheit, allerdings nur flüchtige Untersuchungen über den Bau dieses Teiles
des dsungarischen Alatau zu machen. Im Hinblick darauf, daß auf der von Romanowssky
und Muschketow herausgegebenen geologischen Karte dieses Gebietes!) verschiedenes anders
dargestellt ist, als es nach meinen Aufzeichnungen der Fall zu sein scheint, dürfte es
angezeigt sein, meine Untersuchungen zu veröffentlichen.

Drei Hauptgruppen beteiligen sich an dem Profil: Granit, Kalkstein, Ton- und Kiesel-
schiefer. Von diesen ist der Granit das älteste Gestein. Es ist ein ziegelroter Biotitgranit
von mittlerer Korngröße mit dunkelgrünem Biotit, farblosem Quarz, rötlichem Orthoklas
und lichtgrünem Plagioklas, wird hie und da auch feiner körnig und nimmt durch hellere
Färbung des Orthoklases graulichweiße Farbe an. An der Grenze gegen den Tonschiefer
ist er mit Schwefelkies imprägniert. Gänge von dunkelgrünem und grauem Diorit durch-
setzen den Granit an mehreren Stellen, besonders zahlreich beim untersten Piket, wo der
Granit von Dioritgängen ganz durchschwärmt ist. Dieser Granit grenzt im S an Ton-
schiefer, im N an Kalk, hat aber an keinem dieser Gesteine irgend welche sichtbaren
Einwirkungen hervorgerufen und ist somit älter als diese.

Der Kalkstein liegt nördlich vom Granit an bzw. über ihm. Es ist ein grauer,
manchmal etwas kieseliger, bald heller, bald dunkler, auch breeciöser Kalkstein, in dem
ich keine Fossilien gefunden habe. Ich möchte aber trotzdem diesen Kalk als unter-
karbonisch bezeichnen und zwar aus folgenden Gründen. Bei dem auf große Entfernungen
gleichbleibenden Bau des Tian-Schan wie überhaupt Zentralasiens und der weiten Ver-
breitung besonders des transgressiv über älteren Gesteinen, meist Graniten, liegenden
unterkarbonischen Kalkes im Tian-Schan, sowie der Feststellung des unterkarbonischen
Alters der Kalke des dsungarischen Alatau durch Muschketow dürfte es nicht zu gewagt
erscheinen, wenn auch im Profil des Talkytales das Alter des Kalkes als unterkarbonisch
angenommen wird. Der Kalk streicht ungefähr quer zum Tal, also WNW--OSO, ist
gefaltet und die Schichten fallen nach verschiedenen Richtungen ein. In einiger Ent-
fernung vom Granit fallen sie steil nach NNO, später steil nach SSW, noch später liegen
sie flach und beim Piket Yr-tai fallen sie wieder nach NNO erst schwach, dann bald
sehr steil. Aus diesen wenigen Beobachtungen, die ich über die Lagerung des Kalkes
machen konnte, geht hervor, daß die Schichten bedeutende mechanische Störungen erfahren
haben. Das zeigt sich auch an manchen Stellen durch starke Zerrüttung, brecciöse
Partien und Rotfärbung.

Die Ton- und Kieselschiefergruppe besteht aus grauen, olivgrünen, roten und braunen
Tonschiefern, z. T. griffelig zerfallend, blau- und grauschwarzen Kieselschiefern, sowie

!) Geologitschesskaja karta Turkestanskago kraja 1: 1.260.000, 1886.

Breceien von Tonschiefermaterial mit Quarztrümmern. Die Schiefer bilden härtere und
weichere Lagen, sind gefaltet, stärker noch als die Kalke und besonders intensiv zwischen
dem 1. Piket und dem Talkypa& (Fig. 1). Ihr Streichen ist ebenfalls quer zum Tal, ent-
sprechend der Hauptrichtung der Kämme. Diese Gesteine liegen bei b und d unzweifel-
haft (s. Profil Fig. 1, Taf. 2) auf dem Kalk, bei b sind sie als tonige Kalkmergel mit
Kalkspat- und Quarztrümmern und

Sandsteine mit Kalkmergeln ent- sw un
wickelt und zeigen dadurch deut- N

lich, daß sie transgressiv über dem / IN Te
Kalk abgelagert wurden. Diese R RN IS EIN
Gruppe ist also jünger als der Kalk. G N In os any
Nach Analogie mit anderen Teilen N en ne u
des Tian-Schan müßte sie den Der

Angaraschichten zuzurechnen sein.
Ein schon von Muschketow und
Romanowsski beschriebenes Vor-
kommen von Angaraschichten in
geringer Entfernung vom Talkytal
ist das des kohlenführenden Hügellandes n. w. Kuldscha im Ilibecken. Braune und rote
eisenschüssige Sandsteine mit Tongallen und Konglomerate, die hier anstehen, hält Musch-
ketow nach den Funden von Equisetum arenaceum etc. für Rhät und die darüber liegenden
Schiefertone und kalkigen Sandsteine, die Braunkohlenflöze einschließen und Reste von
Equisetum, Podozamites etc. enthalten, für unteren Jura. Die rhätischen Schichten liegen,
nach Muschketow, dikordant auf dem karbonischen Kalk. (Genaueres über diese Schichten
auch bei Friederichsen, Morphologie!) ete. p. 100—103), Hier sei noch erwähnt, daß ich
auch am Südrand des Ilibeckens, an den Nordabhängen des Temurlyktau, eine Serie von
Angaraschichten gefunden habe, deren nähere Beschreibung in dem Profil durch den Tremur-
lyktau gegeben wird. Daraus geht hervor, daß diese Schichten einst das ganze Becken
des Iliflusses ausgefüllt haben und daß dieses Becken schon nach der Ablagerung des unter-
karbonischen Kalkes, genauer der Stufe des Productus giganteus var. edelburgensis, also
des obersten Unterkarbons, das ja auch im Temurlyktau vorhanden ist und dort die Wasser-
scheide bildet, annähernd in seiner heutigen Ausdehnung entstanden ist. Nach dem bisher
Gesagten erscheint es mir sehr wahrscheinlich, daß die Schiefergruppe im Talkytal eine
tiefere Abteilung der Angaraschichten repräsentiert als die Gesteine des Kohlengebirges
n. w. Kuldscha, somit triadisches oder selbst permisches Alter besitzt.

Zu diesen drei Hauptgruppen von Gesteinen treten noch verschiedene untergeordnete
Eruptivgesteine. Es wurde schon erwähnt, daß der Granit von Dioritgängen durchsetzt ist.
Solche Dioritgänge finden sich auch außerhalb des Granits und zwar sowohl im Kalk als
im Schiefer. Im Kalk ist beim 1. Piket Yr-tai ein Dioritgang aufgeschlossen, der von
(s. Taf. 2, Fig. 1) einem grauen Camptonit von basaltischem Habitus begleitet wird. Der

Fig. 1.
Faltung im Kieselschiefer der Angaraschichten oberhalb des
1. Pikets Yr-tai im Talkytal (dsungarischer Alatau).

1) Friederichsen, Morphologie des Tiön-Schan. Z. Ges. Erdk. Berlin, Bd. 34, 1899. Friederichsen,
Beitrag zur Kenntnis vom Alter und Charakter der sog. Hanhaischichten Innerasiens. Pet. Mitt. 46,
22 und 23, 1900.

Tonschiefer ist nahe dem Austritt des Tales in die Iliebene von einem Dioritgang durch-
setzt, der quer über das Tal streicht. Auf der südlichen Seite des Diorites findet sich
eine Bank grauen Quarzites, stark gestört und steil stehend, ferner ist der Diorit begleitet
von rotbraunem Porphyrit. Auch bei ce ist ein Ausbruch dieses Porphyrites erfolgt,
wie Porphyrit- und Kalkbreccien beweisen. Außerdem fand ich im Flußbett noch ein
Stück einer grauen Hälleflinta, die im Oberlauf des Tales oder in einem der Seitentäler
anstehen wird.

Außer diesen Gesteinen kommen noch junge Ablagerungen am Talkypaß und bis
in einige Entfernung südlich des Passes vor, die für die Geschichte des Tales und
des Sairamnorsees von Bedeutung sind. Ein Kalkkonglomerat besteht aus nur wenig
gerundeten Bruchstücken von grauem Kalkstein, die durch ein kalkig-toniges braunes
Bindemittel verkittet sind. In einem anderen Gestein, einer roten Breceie, treten die Kalk-
hrocken an Menge ziemlich zurück gegenüber solchen von grünem Tonschiefer, das ganze
Gestein ist durch Infiltration mit eisenhaltigem Wasser kräftig gerötet. Eine zweite Breceie
besteht fast nur aus Trümmern von grünem Tonschiefer mit starkem Zurücktreten der
kalkigen Bestandteile, mit Lehmzwischenlagen und sehr lockerem Gefüge. Sie erweist
sich dadurch als jüngste dieser Bildungen. Diese Breecien und Konglomerate sind unzweifel-
hafte Ablagerungen fließenden Wassers und ihre Trümmer sind, wie aus der wenig gerollten
Form hervorgeht, nahe ihrer ursprünglichen Lagerstätte abgesetzt worden. Die kalkigen
Bestandteile stammen aus dem Kalk des das Sairamnorbecken südlich begrenzenden
Kammes, über den der Talkypaß führt, und die Tonschieferbrocken aus dem noch heute
bis wenig unterhalb südlich des Passes reichenden Tonschiefer, der früher bis zum Paß
und darüber nach N sich erstreckt haben mag. Das Ufer des Sees ist heute 600 m
horizontal vom Paß entfernt und liegt etwa 100 m tiefer. Gegenwärtig abflußlos, muß
der See früher einen Abfluß durch das Talkytal zum Ili gehabt haben und demgemäß
muß sein Spiegel mit dem Paß in gleicher Höhe gewesen sein. Es bieten sich nun
zwei Möglichkeiten der Erklärung: entweder der See reichte bis zur heutigen Höhe des
Passes oder der Paß war einst tiefer. Letzteres scheint mir wahrscheinlicher, denn die
jungen Bildungen am Paß und südlich davon sind in ihrer Lagerung stark gestört, stehen
z. T. senkrecht, z. T. fallen sie mit 40° nach N, streichen wenig östlich des Passes N 88 W
und am Paß selbst N 40—55 W. Wenig südlich des Passes bilden sie einen NW—SO
streichenden Sattel. Auch der Kalk des Kammes läßt die Spuren von Störungen an seiner
breceiösen Beschaffenheit erkennen. Alles dies spricht dafür, daß durch Bodenbewegungen
in junger Zeit der Kamm und mit ihm der Paß seine jetzige Höhenlage erhalten hat.
Dadurch wurde der Abfluß des Sairamnor zum lli aufgehoben und der See ist seitdem
abflußlos.. Der Zeitpunkt dieses Ereignisses läßt sich nicht angeben, sicher ist nur, daß
er nicht sehr weit zurückliegt.

Wie aus dem Profil (Taf. 2, Fig. 1) ersichtlich, folgt unmittelbar auf den geschichteten
Löß des Ilibeckens am Eingang in das Talkytal Tonschiefer. Die gesamte mächtige Serie
der Hanhaischichten, die weiter westlich in den Vorhöhen des dsungarischen Alatau so
mächtig entwickelt ist und deren Vorhandensein dort durch Friederichsen!) vom Fluß Chorgos

1) Friederichsen, Forschungsreise in den zentralen Tiön-Schan und dsungarischen Alatau im
Jahre 1902. Mitt. Geogr. Ges. Hamburg, Bd. 20, 1904.

bis zum Flusse Yssök in einer OW Erstreckung von 40 km und einer ungefähren Breite
von 15 km festgestellt wurde, fehlt am Talkytal. Dagegen ist sie 15 km westlich im Tal
des Urta-Aksu mächtig entwickelt. Bei dem Besuch der Pagode von Da-si-gu in einem
Seitentälchen des Urta-Aksu hatte ich Gelegenheit, diese Ablagerungen einigermaßen kennen
zu lernen. Vom Eintritt m das Urta-Aksutal ab befindet man sich im Bereich dieser
Schichten. Es sind braungelbe Konglomerate, die aus verschieden dicken Bänken bestehen
und schwach, 5—10°, S fallen. Die Grundmasse der Konglomerate ist braungelber sandiger
Löß, die Komponenten sind dunkel- und hellgraue Kalke, olivgrüne Tonschiefer, roter
und grüner Sandstein, rotbrauner Porphyrit, Biotitgranit mit rötlichem oder weißem
Orthoklas, grauer Quarzit, lichtgrauer toniger Mergel und weißer Caleit, ferner finden
sich, selten, Rollstücke eines älteren Konglomerates mit grüner Grundmasse, in welcher
Trümmer von dunkelgrauem Kalk, grünem Sandstein und grauem Quarzit eingebettet sind-
Die Korngröße der Konglomerate ist verschieden, bald gröber, bald feiner, hie und da
kommen auch einzelne sehr große Blöcke, bis zu Kopfgröße, vor, auch Schichten aus
unreinem Löß sind den Konglomeratbänken in wechselnder Dicke zwischengelagert, ebenso
feiner toniger Mergel mit kleinen, manchmal nur kantengerundeten Geröllen. Im Mergel
sieht man schwarze und braune Flecken, die wohl von organischer Substanz herrühren,
im Konglomerat nahe der Grenze gegen eine Mergelschicht fand ich Stücke von brauner,
torfähnlicher Masse.

Die einzelnen Schichten erstrecken sich nicht immer gleichmäßig durch die ganze
Masse, es kommt vor, daß eine Konglomeratschicht plötzlich endigt und in ihrer Fort-
setzung liegt Mergel, oder eine Konglomeratschicht wird in ihrem Korn immer feiner bis
zu sandigem Löß, zugleich wird sie dünner und keilt schließlich ganz aus. Diese Ver-
hältnisse lassen sich sehr gut bei der Pagode von Da-si-gu studieren, die in einer riesigen,
durch das Ausbrechen von Gesteinsmassen aus der steilen Konglomeratwand entstandenen
Höhle liest. Auch sonst bilden die Hanhaischichten gern steile Wände, hauptsächlich
durch die reichliche Beteiligung von mehr oder weniger reinem Löß und seine Neigung
zu senkrechter Klüftung. Im Urta-Aksutal sah ich einige Erdpyramiden aus den geröll-
reichen Schichten der rechten Talseite herausmodelliert.

Es erscheint mir zweifellos, daß die Hanhaischichten, die im Urta-Aksutal und
seiner Umgebung eine NS Ausdehnung von mindestens 14 km haben (wie weit sie nach
N sich fortsetzen, konnte nicht festgestellt werden), nach W sich ohne Unterbrechung bis
zu denen im Tale des Chorgos an der chinesisch-russischen Grenze fortsetzen und demnach
die Schichten mindestens auf eine Länge von 60 km am Südhang des dsungarischen Alatau
eine etwa 15 km breite Zone bilden. Was die Bildungsweise dieser Schichten betrifft, so
dürfte die Ansicht von der Entstehung in einzelnen abgeschlossenen Becken am meisten
Anspruch auf Richtigkeit haben. Denn wie aus der Zusammensetzung der Konglomerate
ersichtlich ist, stammen die Rollstücke nur von solchen Gesteinen, die in dieser Kette des
dsungarischen Alatau anstehen, auch spricht ihre oft nur wenig gerundete Form gegen
einen weiten Transport. Es wurden zu jener Zeit gewaltige Geröll- und Sandmassen von
den umgebenden Gebirgen durch die Flüsse in die Becken verfrachtet und in ihren Rand-
zonen abgelagert, während weiter gegen die Mitte an Korngröße geringere Sedimente
abgesetzt wurden. Als solche können die Massen von geschichtetem Löß angesehen werden,
die allenthalben im inneren Ilibecken zusammen mit mehr oder weniger mächtigen Geröll-

lagen anstehen und besonders am rechten Ufer des Ili gut aufgeschlossen sind. Auch
diese Bildungen sind an manchen Stellen disloziert, z. B. an einem Rücken nordwestlich
Bayantö in der Nähe von Kuldscha. Dort liest geschichteter Löß mit Geröllagen kon-
kordant auf den kohlenführenden Angaraschichten und fällt zusammen mit diesen unter
40° nach Ö ein.

Aus diesen Beobachtungen ergibt sich folgendes: Das älteste Gestein ist der Granit,
dessen Verfestigung abgeschlossen und dessen Decke bereits abgetragen war, bevor der
Kalk abgesetzt wurde. Der Granit ist also sicher präkarbonisch. Über dieses alte Land
dringt das Meer der Unterkarbonzeit transgredierend vor. Seine Absätze finden wir im
Talkytal und südlich des Ilibeckens im Temurlyktau. Nach dem Unterkarbon erfolgt
Regression des Meeres, Land- und Gebirgsbildung. Bei dem neuerlichen Vordringen des
Meeres gelangt es nicht mehr zu einer allgemeinen Überflutung, das Meer der Angarazeit
bleibt auf die Becken und ihre Ränder beschränkt, an welchen es mehr oder weniger
weit in die Gebirgsländer eindringt. Es ist möglich, daß im Gebiete des Talkytales das
AÄngarameer über die Talkykette nach N bis zum Sairamnor gereicht hat, wenigstens
sprechen dafür die direkt südlich und wenig unterhalb des Talkypasses liegenden Komplexe
von Angaraschichten. In die spätere Angarazeit fallen auch analog den Verhältnissen im
nördlichen Temurlyktau, welche im nächsten Abschnitt besprochen werden, die Ergüsse
von Porphyrit und Camptonit und das gangförmige Auftreten von Diorit. Am Ende des
Mesozoikums oder erst im Tertiär verschwindet das Meer, weitere Gebiete werden trocken
gelegt, das ganze Land wird gefaltet und stehendes Wasser kann sich nur im heutigen
Tlibecken erhalten. Im Tertiär oder im Quartär verschwindet auch dieser letzte Rest der
ehemals so ausgedehnten Wasserbedeckung.

Temurlyktau.
(Taf. 3, Fie. 3, 4.)

Südlich des Ilibeckens erstreckt sich der Temurlyktau in WSW—ONO Richtung, im
W in Verbindung tretend mit dem transilensischen Alatau nördlich des Issykkul, im O
mit dem östlichen Teil des zentralen Tian-Schan. Diese Vorkette trennt das Ilibecken
im N von dem wesentlich kleineren des Tekes im S. Ich überschritt die Kette auf zwei
Wegen, über den Aulietaschpaß und über den Satl-Kasanpaß. Von diesen Routen soll
zunächst die erste besprochen werden.

Von Kuldscha nahe dem rechten Ufer des Ili bis nach Dschagistai, einem Dorf am
Nordfuß des Temurlyktau, reitet man stets auf den Ablagerungen des alten Ilisees,
geschichtetem Löß mit Geröllagen. In sie hat sich der Ili sein Bett bei Kuldscha 30 m
tief eingerissen und man sieht dort gut die Beschaffenheit dieser Sedimente. Die Haupt-
masse ist mehr oder weniger unreiner Löß von gelbbrauner Farbe, mit kleinen Steinchen
durchsetzt. Zwischen den Lößlagen finden sich ganz unregelmäßig Lagen von Geröllen
von verschiedener Korngröße, mit mehr oder weniger lössigem Bindemittel und Sand.
An- und Abschwellen der einzelnen Lagen, Auskeilen und Wiederaufsetzen sind ebenso
häufig wie in den Hanhaischichten des dsungarischen Alatau am Nordrand des Ilibeckens.
Nur an der rechten Seite ist ein Steilrand entstanden, an der linken Seite steigt, nach

Überschreiten des 3 km breiten Inundationsgebietes, der Boden ganz allmählich an bis
zum Gebirgsfuß im S, nur einige 10—20 m hohe Terrassen mit abgeschrägten Rändern
unterbrechen die gleichmäßige Neigung.

Bei Dschagistai in einer Höhe von 1200 m ist das Ende dieser Ablagerungen erreicht,
hier unmittelbar am Fuß des Gebirges ist die Neigung des Gehänges steiler. Deutlich sind
hier 3 Terrassen übereinander zu sehen. In die unterste hat der Dschagistaibach sich
15—20 m tief eingeschnitten und an den Steilrändern seines Bettes ist die Zusammen-
setzung der Schichten zu erkennen. Es sind im wesentlichen die gleichen Sedimente wie
am Ili, nur ist Verschiedenheit darin zu beobachten, daß die Lößschichten an Zahl und
Dicke bedeutend zurücktreten und daß fast nur noch Geröllagen, mit Lößmaterial gemischt,
auftreten. Die Gerölle sind im allgemeinen etwas gröber als am Ili, entsprechend der
geringeren Entfernung von der ursprünglichen Lagerstätte, das Bindemittel enthält mehr
kalkige Bestandteile, die, in einzelnen Lagen angereichert und verhärtet, zur Bildung von
festen Nagelfluhbänken Veranlassung gegeben haben, welche über die liegenden und
hangenden lockeren Schichten herausragen. Die Schichten liegen horizontal oder fallen
schwach N. Die 2. und 3. Terrasse tolgen in Vertikalabständen von je 20 m. Diese
Terrassen reichen bis einige km südlich Dschagistai. Hier ist der Rand des Ilibeckens
und beginnt das Gebirge. Es ist nun nicht meine Absicht, Schritt für Schritt vorwärts
gehend jede einzelne Gesteinsart und die Art ihrer Lagerung aufzuzählen. Ich werde
vielmehr, soweit möglich, die mannigfaltigen Gesteine dieses Querschnittes durch den
Temurlyktau zu natürlichen Gruppen zusammenfassen. Dabei ergibt sich Gelegenheit, die
petrographische Beschaffenheit der Gesteine zu erläutern und daraus Schlüsse auf ihre
chronologische Stellung zu ziehen. Es sei gleich vorweg bemerkt, daß hier, wie auch im
ganzen übrigen untersuchten Gebiet, nur das Alter eines einzigen Horizontes durch Fossil-
funde sicher bestimmt werden konnte, nämlich das des Kalkes als oberes Unterkarbon.
Die Altersbestimmung aller anderen Gesteine kann, wenn überhaupt möglich, nur durch
die Beobachtung ihrer Lagerung zum unterkarbonischen Kalk und durch Vergleich mit
anderen, in dieser Beziehung etwas günstigeren Teilen des Tian-Schan erfolgen.

Es lassen sich drei große Zonen unterscheiden und zwar von N nach S:

Zone der Angaraschichten,
Zone von Porphyrit und unterkarbonischem Kalk,
Zone des Granites.

Um chronologisch vorgehen zu können, beginne ich im Süden des Profils.

Wie im dsungarischen Alatau, so ist auch hier ein Granit das älteste Gestein.
Er liegt auf der Südseite des Gebirges am Rand gegen das Tekesbecken. Petrographisch
ist er dem Granit des Talkytales sehr ähnlich, ziegelrot mit rotem Orthoklas, lichtgrünem
Plagioklas, farblosem Quarz und dunkelgrünem Biotit. Basische Ausscheidungen von
dunkelsrüner Farbe sind im Granit nicht selten. Morphologisch hebt sich die Granitzone
scharf von dem übrigen Gebirge ab. Sie bildet ein niedriges Hügelland mit rundlichen,
breiten Kuppen, Anzeichen hohen Alters. Die Breite dieser Zone beträgt da, wo der
Dschidschenbach sie in engem, vielfach gewundenem Laufe durchbricht, etwa 5 km.
An ihrem Nordrand erstreckt sich orographisch links des Dschidschentales eine flache
Talung in WSW—ONO Richtung, die sich rechts des Dschidschen, allerdings viel weniger
ausgeprägt, fortsetzt. Nördlich dieser Talung ist kein Granit mehr zu finden, es hat den

Abh. d. math.-phys. Kl.XXV, 8. Abh. 2

Anschein, als ob diese Furche ihre Entstehung einer Verwerfung verdanke, an welcher
der Granit gehoben worden ist. Doch reichen meine Beobachtungen nicht aus, um diese
Frage sicher zu beantworten. ; ’

Die nächste Zone hat eine Breite von 25 km und reicht nach N bis über den wasser-
scheidenden Kamm hinaus. Sie schwingt sich zu größerer Höhe empor, so daß die Gipfel
3000—3500 m erreichen, während der Südrand des Temurlyktau ungefähr 1800 m und
der Nordrand etwa 1200 m hoch liest. Die Zone wird gebildet aus zwei verschiedenen
Gesteinen: Porphyrit und Kalk. Der Porphyrit bildet das Liegende und ist bis zum Süd-
abhang des Berges Aulie-tasch als solches deutlich sichtbar an verschiedenen, voneinander
getrennten Stellen. Sein Kontakt gegen den Granit konnte nicht sicher festgestellt werden,
Schutt und Verwitterungsprodukte des Granits (roter Sandstein östlich des Dschidschen-
tales?) verhinderten dies. Wahrscheinlich sind Granit und Porphyrit durch eine steile
Verwerfung voneinander getrennt.

Der Porphyrit hat rotbraune, schwach poröse Grundmasse, aus der sich Einspreng-
linge von kurz leistenförmigen Plagioklasen von lichter Farbe und meist matter Beschaffen-
heit deutlich abheben. Manche Stücke zeigen daneben noch Einsprenelinge von dunkel-
grünem Mineral. Stellenweise ist Caleit reichlich vorhanden. Grünsteinbildung findet sich
hie und da. Im Dschidschental und einem rechten Seitental liegen an einigen Stellen
Tuffe über dem Porphyrit. Nördlich vom Aulietaschpaß ist die oberste Bank des Por-
phyrites felsitisch. Der Porphyrit ist deutlich gebankt. Er ist älter als der Kalk, der im
allgemeinen konkordant über ihm liegt und keine Spur einer metamorphosierenden Ein-
wirkung des Porphyrites zeigt.

Gröber hat in seiner Arbeit: Karbon und Karbonfossilien des nördlichen und zen-
tralen Tian-Schan!) p. 352 bereits ein Profil veröffentlicht, das ich im Chonochaital, richtiger
im Dschidschental, in welches das Chonochaital 3 km nördlich der Stelle des Profils mündet,
aufgenommen habe. Aus diesem Profil ist ersichtlich, daß der unterkarbonische Kalk
konkordant über dem Porphyrit liest und mit einer Oolithbank beginnt. Einige Hand-
stücke von Kalk, welche auf der früheren Reise Merzbachers gesammelt wurden, enthalten
Einschlüsse von Feldspat und Gröber schließt daraus, daß der Kalk nah über dem Por-
phyrit transgressiv abgesetzt wurde. Er fügt aber hinzu, daß dies für die Annahme einer
Transgression kein zwingender Beweis ist, da ja unter dem Porphyrit wieder Unterkarbon
liegen könne und der Porphyrit als submarine Decke in einem stationären Meer abgesetzt
worden sein könne. Es ist mir nicht gelungen, Beweise für oder gegen diese Möglichkeit
beizubringen, da im ganzen Gebiete der Porphyrit das Liegende bildet. Immerhin dürfte
die Annahme, daß der Porphyrit an der Basis des Kalkes liest, daß also unter dem
Porphyrit kein unterkarbonischer Kalk mehr ansteht, und daß der Kalk transgressiv über
dem Porphyrit abgesetzt wurde, größere Wahrscheinlichkeit haben. Am Aulietasch selbst
führt der Weg, der westlich und südlich um den Berg herumzieht, durchaus im Kalk,
aber es ist wahrscheinlich, daß auch hier Porphyrit die Unterlage bildet. Der Kalk hat,
zusammen mit dem Porphyrit, vielfache Störungen seiner ursprünglichen Lagerung erfahren.
Während er im mittleren Dschidschental horizontal liegt oder schwach nach N einfällt,
biesen die Schichten talauf allmählich um und fallen zuletzt steil N.. Im Dschidschental

1) Abh. d. Ak. d. Wiss. München, Il. Kl., Bd. 24, 2. Abt., 339—384, 1909.

bildet der Kalk da, wo diese steil fallenden Schichten den Talboden erreichen, eine enge
Schlucht. Die Schichten streichen hier N 85—90 O und fallen unter verschiedenen Winkeln,
30-50° N, wobei sie im einzelnen noch gefaltet und geknickt sind. Auch in dem schon
erwähnten rechten Seitental ist eine Lagerungsstörung sichtbar, von der Prof. Merzbacher
eine Aufnahme machte (Taf. 3, Fig. 3). Ich selbst habe dieses Tal nicht besucht. Nach
Angabe Merzbachers wäre dort noch ein späterer Porphyritausbruch erfolgt, der den
Karbonkalk durchbrochen hätte.

Auch der Porphyrit südlich dieser Schlucht, der in einiger Entfernung davon noch
mit 15—25°S fällt, nimmt vor der Schlucht nördliches Fallen an, konkordant mit dem
Kalk. Am oberen Ende der Schlucht zeigt sich eine kleine Partie Grünstein im Kalk, am
Beginn der folgenden Talweitung steht Porphyrit an, dann folgt hellgrauer klotziger Kalk
mit undeutlicher Sehiehtung und dann wieder Porphyrit, der nun auf eine längere Strecke
im Talboden anstehend zu finden ist. In der sumpfigen Weitung, welche das Tal hier
bildet (alter See), hat sich das Wasser bis auf den liegenden Porphyrit herab eingegraben,
während die Seitenhänge aus Kalk gebildet sind.

Das folgende Talstück ist wieder eng und liegt ganz im Kalk, der von einem Basalt-
gang durchbrochen ist. Darauf kommt wieder Porphyrit zu Tage, der sich beträchtlich
in die Höhe hebt und noch bis wenig unterhalb des Passes ansteht.

So sieht man auf dieser Strecke immer wieder den liegenden Porphyrit zu Tage
treten und nur da, wo durch ihre petrographische Beschaffenheit oder durch die Art ihrer
Lagerung widerstandsfähigere Schichten des Kalkes im Tal anstehen, haben sie der Erosion
Widerstand leisten können. Auch am Pa&ß selbst ist der Kalk bis auf eine wenig mächtige
Lage herab weggeschafft und wenig nördlich des Passes verschwindet er in dem Tälchen,
das vom Pa&ß herabzieht, ganz und macht dem Porphyrit Platz. Am Aulietaschberg
dagegen ist der Kalk wieder mächtig entwickelt, das ganze Massiv dieses gewaltigen Berges
besteht aus Kalk und der Porphyrit liest erst unterhalb des Weges, der westlich um den
Berg herumzieht.

Zu erwähnen sind noch einige Gesteine, die im Dschidschen- bzw. Chonochaital
gefunden wurden. Mitten im Porphyrit liegt eine kleine Partie eines harten, rotbraunen
Sandsteins von mittlerem Korn und daneben ein Konglomerat mit viel Kalktrümmern.

Weiter oben durchbricht der schon erwähnte graue Basalt (Camptonit) den Kalk.
Nördlich vom Eruptiv liest eine Bank dunkelgrauen Kalkes, südlich dagegen auf eine
Erstreckung von 40 m ein Kalkkonglomerat, das meist aus Kalkbrocken und nur aus
wenigen Trümmern von Camptonit besteht und wohl besser als Tuff zu bezeichnen wäre.
In dem Konglomerat befindet sich eine Kalkbank, die auf der rechten Bachseite schiefrig
ausgebildet ist und Brachiopodenreste und kohlige Partien enthält, links des Baches dagegen
ist der Kalk hart und bankig abgesondert. Direkt am Kontakt mit dem Camptonit ist
das Konglomerat gerötet.

Von diesen Vorkommnissen ist das zweite leicht erklärt. Es hat an dieser Stelle
ein Durehbruch von Camptonit stattgefunden, der angrenzende Kalk ist dabei großenteils
zertrümmert worden, andere Kalkbänke haben sich widerstandsfähiger erwiesen, so daß
selbst Fossilreste in ihnen erhalten blieben. Das Alter dieses Basaltes ist postunter-
karbonisch. Vielleicht ist auch das andere Vorkonmen durch einen Basaltgang zu erklären,
der den Porphyrit ebenso durchbrochen hat wie weiter oben der Basalt den Kalk.

9*+

Am Anlietaschpaß endlich sah ich eine kleime Partie grünen, schiefrigen Gesteins,
senkrecht stehend, das zu untersuchen wegen des während der Paßüberschreitung herr-
schenden starken Schneetreibens mir jedoch nicht möglich war. Der Schneefall verhinderte
überhaupt eine genauere Untersuchung der ganzen Strecke vom Aulietaschberge bis herab
ins Chonochaital, so daß eine spätere Untersuchung bei günstigeren Verhältnissen sicher
noch manche wertvolle Beobachtung über den Bau dieses Gebietes bringen wird.

Das höhere Glied der Mittelzone, der Kalkstein, ist im Dschidschen- und Chonochaital
mächtig entwickelt. In dem schon erwähnten Profil hat er eine Mächtigkeit von ungefähr
550 m, womit jedoch die obere Grenze des Kalkes nicht erreicht ist. Es sei kurz wieder-
holt, was ich Gröber brieflich darüber mitgeteilt habe und von ihm in der erwähnten
Arbeit (s. o.) veröffentlicht worden ist. Der Kalk beginnt mit einer Oolithbank, darüber
liegen etwa 450 m dunkelgrauer Kalk mit den bezeichnenden Fossilien des oberen Unter-
karbons (Stufe des Productus giganteus) und über diesem etwa 100 m hellgrauer klotziger
Kalk mit kleinformiger Fauna, der nach den Bestimmungen Gröbers der gleichen Stufe
angehört. Dieser unterkarbonische Kalk bildet auf der ganzen 25 km langen Strecke vom
mittleren Dschidschental bis zum Aulietaschberg das Hangende des Porphyrites und liest,
nach dem früher Gesagten, transgressiv über diesem.

Der Kalk des Aulietasch ist einigermaßen von dem im Dschidschen- und Chonochaital
verschieden. Er wittert meist rot an, ähnlich Dolomitenbergen, doch finden sich auch
beträchtliche Partien von dunkelgrauer und, in den höheren Lagen, hellgrauer Farbe.
Der rote Kalk ist allgemein diekbankiger als der graue, der manchmal ganz dünnbankig
wird. Fossilien fand ich nur im grauen Kalk: Productus giganteus var. edelburgensis
Martin, Spirifer lineatus Martin, Athyris Royssii l’Eveille, Productus longispinus Sowerby,
Phillipsia sp., Lithostrotion sp., unbestimmbare Productus- und andere Brachiopoden-
reste, Korallen und Crinoideen. Streichen der Schichten N 80—85 W, Fallen 30—40° N,
direkt südlich Koktalpaß am Nordfuß des Aulietasch 60° N. Am Südfuß des Berges ist
ein Gebiet starker Störungen, die Schichten fallen stellenweise 30—40° 8.

Der steile Nordabsturz des Aulietasch bildet zugleich die Nordgrenze des Kalkes, die
am Fuß des Aulietasch in W-O Richtung verläuft bis zum Dschagistaibach. Hier biegt
sie nach NO um und zieht in dieser Richtung weiter am Fuß eines Bergrückens entlang,
dessen Schichten gefaltet sind und an einer Stelle eine Flexur bilden, quert den Koschutek-
bach und wendet sich dann wieder nach O, parallel dem Gebirgsrand. Diese Nordgrenze
der Kalkzone dürfte ein Gebiet starker Störung sein. Steile bis senkrechte Verwerfungen
(s. Fig. 2 und 3) scheinen das plötzliche, schroff abbrechende Ende der Kalkzone ver-
ursacht zu haben.

An der Nordgrenze des Kalksteins beginnt die letzte Zone des Profils, die der Angara-
schichten. Es ist eine bunte Serie von Gesteinen, die unter diesem Namen zusammen-
gefaßt werden. Die Route von Dschagistai bis Koktal am Nordfuß des Aulietasch quert
sie in einer Breite von etwa 12 km und es ergibt sich auf dieser Strecke Gelegenheit, die
wichtigsten Glieder der Serie und ihre Beteiligung an der Zusammensetzung des Komplexes
zu untersuchen. Die Sedimente dieser Gruppe sind weitaus vorwiegend Sandsteine. Es sind
meist rote Quarzsandsteine in verschiedenen Tönen, daneben auch gelblich weiße, fein- bis
mittelkörnig. Rote Arkosensandsteine und Arkosen finden sich an einigen Stellen, besonders
bei Koktal.

Koktalpaß von O0, Grenze zwischen unterkarbonischem Kalk und Porphyrit der Angarazone
(Temurlyktau).

ae 2

Fig. 3.

Blick von der Höhe westlich Koktal auf den Talriegel und den von der Kalkkette herabziehenden
Rücken, Anlagerung der Angarasandsteine an den Kalk des Unterkarbons (Temurlyktau).

In viel geringerem Masse sind grüne Tonmergel und Tonschiefer vertreten, an einer
einzigen Stelle sah ich grauen Kalkstein, etwa 40 m mächtig, 60° S fallend. Zu diesen
Sedimenten treten nun noch Eruptivgesteine und von diesen hat ein rotbrauner Porphyrit
die größte Verbreitung. Er ist in der Farbe ganz ähnlich dem Porphyrit südlich des
Aulietasch, unterscheidet sich aber von ihm durch die isometrische Ausbildung der Plagio-
klaseinsprenglinge, die bei dem südlichen Porphyrit leistenförmig sind. Ein weiterer
Unterschied ist in der häufigen Ausbildung von Grünsteinporphyrit und Grünsteinen
gegeben, die bei dem anderen nur ganz spärlich auftreten. Selten findet sich ein dunkel-
grünes, dioritartiges Gestein, an einer Stelle ist es beiderseits begrenzt von rötlichem und
grünem Quarzit. Dunkelblaugrauer Basalt mit massenhaften grünen Flecken von Olivin
tritt wenig südlich Dschagistai zu Tage, wo er tonigen Sandstein durchbrochen und
gefrittet hat. Ähnlicher gefritteter Sandstein fand sich bei Koktal. Auch der Porphyrit
hat intensive Einwirkung auf die Sedimente ausgeübt. So findet man öfters Breceien und
Konglomerate mit Trümmern von Kalkstein, Tonschiefer, Quarz und Porphyrit, an einer
Stelle sah ich einen 50 cm breiten Gang von Grünsteinporphyr und beiderseits Breccie
mit Kalk-, Quarz- und Porphyrittrümmern, an einer andern Stelle ist Tonschiefer von
Porphyrit gänzlich zertrümmert worden, stark gerötet und die Risse sind jetzt mit Kalkspat
ausgefüllt. Öfters liegen über dem Porphyrit grobe Konglomerate (Tuffe) mit Porphyrit-
trümmern, der Porphyrit selbst ist manchmal fluidal entwickelt und schließt Trümmer der
Nebengesteine ein. Mit der Annäherung an die Kalkzone nehmen die Kalktrümmer in
den Konglomeraten an Masse zu und am Koktalpaß liegen zwischen dem Kalk des Aulie-
tasch im S und dem Porphyrit im N des Passes Konglomerate und Breccien, die nur aus
Trümmern von Kalk und Porphyrit bestehen (Fig. 2). Deutlich ist hier zu sehen, daß
der Porphyrit jünger ist als der Kalk und daß der Kalk bereits trocken gelegt war, als
die Porphyritergüsse erfolgten. Das beweist auch ein Durchbruch von Porphyrit durch
den Kalk am nordwestlichen Hange des Aulietasch. Eine kleine Masse Grünsteinporphyr
liegt hier mitten im Kalk, deren Durchbruch zur Bildung von Porphyrit- und Kalkbreceien
Veranlassung gegeben hat, von welchen ich 50 m entfernt Stücke fand. Auch grüner
Tonschiefer findet sich hier, woraus hervorgeht, daß die Angaraschichten oder wenigstens
einzelne Glieder der Angaraschichten auch südlich der Nordgrenze des Kalkes, vielleicht
in Buchten des Kalkfestlandes, abgesetzt wurden.

Die Sandsteine liegen an vielen Stellen horizontal, an anderen aber sind sie auf-
gerichtet und gefaltet. Von dem Hang westlich oberhalb Koktal hat man einen instruk-
tiven Blick auf einen Teil der Sandstein- und Konglomeratzone mit ihren verschieden
einfallenden Schichten. Deutlich sieht man hier auch, wie sich die Sandsteine an den
Kalk im O anlehnen und von ihm weg nach N einfallen (Fig. 3).

Aus diesen Beobachtungen ergeben sich nun folgende Schlüsse über die geologische
Geschichte dieses Gebietes:

Im Süden sehen wir ein altes, wahrscheinlich präkarbonisches Land (Granit), darüber
oder nördlich davon breiten sich Porphyritdecken mit Tuffen aus, welche jünger sind als
der Granit. Nach dieser Eruptionsperiode erfolgt die große Transgression des Meeres des
oberen Unterkarbons, die mächtigen Kalkmassen der mittleren Zone des Profils gelangen
zum Absatz. Nach dem Unterkarbon zieht sich das Meer rasch zurück, das Gebiet wird
trocken gelegt, Kalk und Porphyrit werden bis zu großer Höhe aufgetürmt, zugleich

durch Verwerfungen am S- und N-Rand scharf von ihrer Umgebung geschieden. Von da
ab bleibt die Kalkzone frei von Meeresbedeckung, ebenso die Granitzone. Nördlich dieses
Gebirgslandes entsteht das Angarameer, entweder als im Ilibecken abgetrennter Rest des
großen Meeres der Unterkarbonzeit oder nach vorübergehender Trockenlegung des Beckens
durch die Wasser der einmündenden Flüsse neu gebildeter See. Seine Sedimente sind im
Temurlyktau vorwiegend klastische Gesteine, die ihr Material aus dem Gebirge im S
erhalten. In diese Zeit fallen bedeutende Ergüsse von Porphyrit, der den Sandstein durch-
bricht und am Kontakt mit dem Kalk im Süden diesen zertrümmert. Tonschiefer, die im
dsungarischen Alatau zusammen mit Kieselschiefern nahezu die einzigen Sedimente dieser
Gruppe sind, fehlen hier im Temurlyktau fast ganz, als neues Element tritt eine 40 m
mächtige Kalkbank hinzu. Die Porphyritergüsse sind analog denen im Talkytal, ebenso
die späteren Durchbrüche von Basalt und die Dioritgänge, die auf Granit in der Tiefe
schließen lassen, aus dessen Aufarbeitung dann die Arkosen bei Koktal entstanden wären.

Bei dem vollständigen Mangel an Versteinerungen in den Angaraschichten dieses
Gebietes ist eine genaue Feststellung des Alters unmöglich, wahrscheinlich dagegen ist,
daß sie in ihrer Gesamtheit vom Perm bis zum Ende des Mesozoikums reichen.

Im Tertiär erfolgt eine weitere Landbildung, die Angarasee wird trocken gelegt,
das ganze Land gefaltet, aber ein kleiner See, — klein im Vergleich zu der Ausdehnung
der Angarasee, — bleibt doch noch zurück und füllt das heutige Ilibecken, und ebenso
wohl auch das Tekesbecken, aus. Von den Gebirgen aus erfolgt durch die Gewässer, welche
mit starkem Gefäll den Becken zufließen, bedeutender Transport von Gesteinsmaterial, und
die mächtigen Gobisedimente, welche den Boden des Beckens bedecken und an seinen
Rändern, besonders am Südhang des dsungarischen Alatau, kilometerweit aufgeschlossen
sind, bezeugen die allmähliche Ausfüllung des Sees, der im späteren Tertiär oder im
Quartär ganz verschwindet.

Zu den auf dem Wege über den Aulietaschpaß gemachten Beobachtungen sollen
noch einige gefüst werden, die ich auf dem Rückwege nach Kuldscha Ende November,
allerdings bei vollständig winterlichen Verhältnissen, gesammelt habe. Die Route ging über
die Pässe Sumbe und Satl-Kasan, 30 km westlich des Aulietaschpasses. Nach Passieren
einer Hügelzone aus Konglomeraten und Schottern, Ablagerungen des alten Tekessees,
beginnt dort das eigentliche Gebirge in einer Höhe von etwa 1800 m mit ziegelrotem
Biotitgranit, mit Neigung zu porphyrischer Ausbildung und Diabaspartien. Absonderung
unregelmäßig diekbankig. Dieser Granit scheint in dem ganzen Gebiete vom Südrand
über den Paß Sumbe bis Oü-Karagai das einzige anstehende Gestein zu bilden, wobei aller-
dings bemerkt werden muß, daß die letzten 4 oder 5 Stunden des Weges bereits in völliger
Dunkelheit zurückgelegt wurden. Der Aul Oü-Karagai steht in einem hochgelegenen
Becken, welches allseits von wenig höheren Bergkämmen eingeschlossen ist. Im Becken
selbst liegen nicht sehr mächtige Schottermassen, die von den Seiten gegen die Mitte zu
sich neigende Terrassen bilden. Auch dieses Becken war früher, wie so viele im Tian-
Schan, von einem See erfüllt. Es scheint durchaus im Granit ausgefurcht zu sein, denn
soweit es zu sehen war, bestehen die umgebenden Höhen aus Granit und da, wo der das
Becken heute zum Kasanfluß entwässernde Bach die feste Unterlage entblößt hat, ist
immer nur Granit angeschnitten.

Aus diesem Becken führt der Weg nach O, erst dem Bach folgend, dann, wo dieser

in eine Schlucht eintritt, nach links über die hier niedrige Umrandung des Beckens und
hinab zu einem N-S ziehenden Seitental des Kasan. Hier steht roter Quarzporphyr an,
der nach O mindestens bis zum Kasantal reicht, welches über einen trennenden Rücken
erreicht wird. Eine kurze Schlucht vermittelt hier den Zugang (nach N) zu einem kleinen
Becken. An dessen oberem Ende liest grauer Kalk mit Fossilien. Es sind große Produkten
(giganteus?), andere Brachiopoden, Korallen und Crinoideen. Die Schichten stehen senk-
recht und streichen quer zum Tal, OSO—WNW. Der Bach kommt aus einer Schlucht,
die in diesen Kalk in einer Länge von etwa 1500 m eingeschnitten ist. Auf dieser ganzen
Strecke stehen die Schichten senkrecht oder fallen steil S, so daß es scheint, als ob tek-
tonische Störungen diese Mächtigkeit des Kalkes hervorgebracht hätten. Dann wird das
Tal wieder breiter, die Hänge sind schwächer geneigt und das anstehende bildet wieder
der rote Granit, der bis zum Paß Satl-Kasan hinaufreicht. Auf der Höhe bildet er schöne
Wollsackformen (Taf. 5, Fig. 4).

Auch die Nordseite des Gebirges wird von dem Granit gebildet, der, stellenweise
von Diabaspartien durchsetzt, das einzige anstehende Gestein ist, bis zum Nordfuß der
Kette. Dem eigentlichen Gebirge ist noch eine ungefähr 10 km breite Zone niedriger
Hügel vorgelagert. Sie bestehen aus rotbraunem Porphyrit und Porphyrittuff, in hori-
zontalen Lagen abgesetzt. Vor der Stadt Kaldschat (1200 m) ist das Ende dieser Zone
erreicht, es folgt nun der geschichtete, geröllführende Löß des Ilibeckens, in der gleichen
Ausbildung, wie er von Dschagistai beschrieben wurde.

So zeigt sich in diesem Teil des Temurlyktau ein ziemlich einfacher Bau. Er besteht
fast nur aus Granit, der im oberen Kasantal von einer effusiven Facies, dem Quarzporphyr,
überdeckt ist. Auf diesem und später direkt auf dem Granit liegt dann, wahrscheinlich
transgressiv, der Kalk mit den Fossilien, der wohl der gleichen Stufe angehört wie der
im Chonochai- und Dschidschental. Nördlich des Granits liegt noch eine Zone von Por-
phyrit, die den Porphyriten nördlich des Aulietasch gleichgestellt werden muß.

Chalyktau.

Die bisher geschilderten Strecken sind von unserer Expedition nur ganz flüchtig
(Talkytal), oder nur als Hin- und Rückweg zu und von dem eigentlichen Arbeitsgebiet
(Temurlyktau) durchreist worden. Es blieb mir daher nichts übrig, als mich streng -an
die Route haltend, das auf ihr Gesehene aneinander zu reihen und, soweit möglich, ın
logische Verbindung zu bringen.

Anders liegen nun die Verhältnisse in dem Gebiet, dem unsere Haupttätigkeit galt.
Es ist dies der Hauptkamm des Tian-Schan vom großen Musarttal im W bis zum Quell-
gebiete des Koksu im OÖ mit einer Länge von 200 km. Die Untersuchungen erstrecken
sich auf die gesamte Nordabdachung vom wasserscheidenden Kamme des Chalyktau (so
heißt dieser Teil des Tian-Schan) bis zur Tekesebene. Dieses Gebiet wurde in den drei
Haupttälern des Koksu, des Agias und des großen Musart durchreist und es gelang dabei,
teils in den Haupt-, teils in bedeutenden Seitentälern mehrere Male bis zum Hauptkamm
vorzudringen. Auf diese Weise ist es mir möglich geworden, eine Anzahl von Querprofilen
durch die Nordseite des östlichen zentralen Tian-Schan aufzunehmen und durch deren
Kombination zu einer Vorstellung von dem Bau dieses Gebietes zu gelangen, deren karto-

147

graphische Darstellung auf Tafel 1 sich findet. Es ist selbstverständlich, daß diese Skizze
nicht allen Teilen des Gebietes gerecht werden kann und daß spätere Forschungen manches
anders erweisen werden.

Ich werde im folgenden die in den einzelnen Tälern gemachten Beobachtungen
bringen, wobei jedesmal am Nordrand des Chalyktau begonnen und stromaufwärts vor-
gegangen werden soll, bis zum Hauptkamm im 3. Es sei gleich hier bemerkt, daß der
geologische Bau dieses großen Gebietes im allgemeinen überall der gleiche ist und sich
eng an das westlich anstoßende, von Keidel bereiste und beschriebene Gebiet des Khan
Tengri und seiner weiteren Umgebung nach W anschließt. Eine Zusammenfassung der
auf den einzelnen Routen gewonnenen Anschauungen über die Geologie des bereisten
Gebietes wird am Schlusse gegeben werden.

Im beginne im O mit dem Flußgebiet des Koksu.

Koksugebiet.

Von den Flüssen, welche die Nordseite des Chalyktau entwässern, ist der Koksu nach
Wassermenge, Länge des Laufes und Größe des Flußgebietes der bedeutendste. Er ent-
springt im OÖ an der Wasserscheide gegen das große Yuldustal und fließt, nachdem er
durch Zuflüsse rasch ansehnliche Größe erreicht hat, in westsüdwestlicher, später in west-
licher Richtung im Längstal etwa 100 km weit. Auf dieser Strecke erhält er bedeutende
Zuflüsse, besonders links vom reichvergletscherten Hauptkamm des Chalyktau. Das Tal
ist, vor allem in der unteren Hälfte, meist eng und schluchtartig. Noch mehr gilt dies
für das zweite Stück des Laufes des Koksu, in dem er rechtwinklig zum bisherigen Ver-
lauf im Quertal die O-W verlaufenden Ketten durchbricht bis zum Rande des Gebirges.
In dem breiten Tekestal mündet der Koksu in den Tekes, der die Gewässer des ganzen
Nordabfalles des Chalyktau aufnimmt und dem Ili zuführt.

Die Länge des Koksuquerlaufes beträgt 60 km. Der auf große Strecken schlucht-
artige Charakter des Tales, Quer- und Längstal, erschwert die Bereisung sehr. Große
Strecken des unteren und mittleren Tales sind gar nicht gangbar und man muß, um in
das obere Koksutal zu gelangen, aus dem untersten durch Seitentäler und über mehrere
Pässe ziehen, um so die unwegsamen Partien zu umgehen.

Unteres Koksugebiet und Attuintau.

In seinem Unterlauf durchbricht der Koksu eine breite Kalkzone. Beim Eintritt in
das Koksutal, vom Tekestal aus, ist der Kalk gut aufgeschlossen. Er zeigt zunächst keine
Schichtung, ist dunkelgrau und enthält schlechte Reste von Fossilien: Brachiopoden,
Crinoideenstielglieder, Fenestella. Auf der rechten Flußseite ist ein Basaltausbruch erfolst:
Bomben von dunkelgrauem Basalt vom Typus eines Camptonits, petrographisch sehr ähnlich
dem Basalt aus dem südlichen Temurlyktau, sind in den Kalk eingebettet sowie in dunkle
graue bis grüne, harte Gesteine, die als Tuffe des Basalts betrachtet werden müssen. Sie
liegen weiter oben im Tal, wo der Kalk geschichtet ist, konkordant mit und zwischen
den Kalkschichten. Der Kalk ist am Kontakt metamorphosiert, er ist mit grünem Material
aus den Tuffen imprägniert, stark zerrüttet, zum Teil gerötet, schiefrig und wird mit
zunehmender Entfernung bankig, zugleich dunkler bis schwarzgrau. Dort, wo der Kalk

Abh.d. math.-phys. K1.XXV, 8. Abh. 3

geschichtet ist, sieht man, daß er zusammen mit den Tuffen gefaltet ist. Beide streichen
hier N 35 O und fallen mit 40° N, weiter nach S legen sie sich flacher, ebenso wie der
Kalk auf der linken Seite des Flusses, der weiter nördlich bei gleichem Streichen mit
so° N fällt. Der tangentiale Druck, dem der Kalk hier ausgesetzt war, war ziemlich
groß, das beweist eine stark gefaltete und zerrüttete Partie auf der rechten Flußseite.
Neben Falten treten auch Verwerfungen auf, so ist der mit 45° S fallende Kalk der
rechten Seite unter der Mündung des Kapsaljantales durch eine steile Verwerfung von
dem nördlich folgenden getrennt und streicht N 85 O. Jenseits, also südlich der Mündung
des Kapsaljantales, sieht man zu beiden Seiten des Koksu den Kalk, links horizontal
liegend, rechts ohne erkennbare Schichtung. Nach Süden reicht der Kalk bis zum Nord-
ende des großen Beckens im Koksuquertal und es hat somit die Kalkzone hier eine Breite
von 15—17 km. Diese große Ausdehnung kommt dadurch zu stande, daß der Kalk, von
kleineren Störungen abgesehen, wie ich schon einige vom untersten Talabschnitt erwähnt
habe und wie sie auch weiter oben an mehreren Stellen zu sehen sind, im großen und
ganzen horizontal liegt und hier, am Rande des Gebirges in seiner Gesamtheit nur geringen
Zusammenschub erfabren hat.

Wie weit sich der. Kalk südlich des Tekes nach W fortsetzt, ist nicht festzustellen,
da hier die mächtigen Ablagerungen des alten Tekessees das anstehende Gestein verhüllen.
Diese alten Seeablagerungen sind im Tekesbecken an verschiedenen Stellen erhalten geblieben.
Auch im unteren Koksutal sind sie anzutreffen. Der Kalk, den der Koksu durchbricht,
ist hier in geringer Höhe über dem heutigen Flußniveau abradiert. An der Mündung des
Kapsaljantales beträgt die Höhe der Abrasionsfläche über dem Koksu etwa 20 m, weiter
talauf wird der Höhenunterschied etwas größer. Auf der Abrasionsfläche liegen mächtige
Geröllmassen, Ablagerungen eines großen Sees, der in früherer Zeit das ganze breite
Tekestal ausfüllte. In seinem Unterlauf ist das Kapsaljantal, welches von rechts in den
Koksu mündet, mit Schotter erfüllt. Die Gerölle dieses Schotters sind alle wenig gerundet,
meist nur kantengerundet, und stammen alle von Gesteinen, welche im Kapsaljantal selbst
anstehen, also von Kalken, Porphyriten, Quarziten. Teilweise sind die Schotter kon-
elomeriert. Besonders gut ist dies und ihre Zusammensetzung an dem rechten Hang des
untersten Kapsaljantales zu sehen. Es kommen hier zwischen den geröllreichen härteren
Bänken auch weichere vor mit sehr wenig und kleinen Geröllen und viel lössigem Bindemittel.

Auf diesen nahezu hörizontal liegenden Kapsaljanschottern liegen nun erst die Tekes-
schotter konkordant. Sie beginnen mit einer 3m dicken, harten Nagelfluhbank, welche
infolge ihrer größeren Festigkeit über die liegenden Schotterbänke vorragt. Über dieser
Bank kommen noch weitere, lockere Lagen von Schotter. Diese Tekesschotter unterscheiden
sich von den Kapsaljanschottern dadurch, daß die Gerölle alle viel größer und stärker
gerundet sind und aus Gesteinen des Koksutales (Granite etc.) bestehen, welche im Kap-
saljantal und daher auch in den Kapsaljanschottern nicht vorkommen. Das Zement tritt
an Masse sehr zurück. Wir sehen also hier über dem abradierten Kalkgebirge die Schotter
eines Flüßchens (Kapsaljan), die keinen weiten Transport erfahren haben und daher nur
geringe Rundung aufweisen, überdeckt von den von weiterher transportierten Schottern
eines größeren Flusses (Koksu). Der Absatz der beiden Schotter erfolgte in einer Zeit,
in der das Tekestal von einem See erfüllt war, dessen Spiegel mindestens so hoch lag als
die Oberfläche der Schotter, also mindestens 40 m über dem heutigen Koksu. Änderungen

in der Wasser- und damit in der Geröllmenge oder eine Verlegung des Einflusses des
Koksu in den Tekessee mögen die Überlagerung der Kapsaljanschotter verursacht haben.

Kehren wir wieder zu der Besprechung der Kalkzone zurück! Es wurde schon
erwähnt, daß ihre Fortsetzung nach W, südlich des Tekes, durch die Absätze des alten
Tekessees verhüllt wird. Daß sie sich tatsächlich nach W fortsetzt, sieht man am Steil-
rand, den die Seeterrasse gegen das heutige Tekestal bildet. Hier ist an einigen Stellen
die Unterlage der Schotter entblößt und man sieht Kalk anstehen.

Nördlich des Tekes dagegen setzt sich die Kalkzone als geschlossene Masse fort im
Attuintau, einem niedrigen kleinen Gebirgslande, welches sich ziemlich isoliert aus der
Tekesebene erhebt. Der Kalk hat hier an einer Stelle am Rand gegen den Tekes, in
einer kleinen Schlucht, Fossilien geliefert, aus denen hervorgeht, daß der Kalk der im
Tian-Schan weit verbreiteten Stufe des Productus giganteus, also dem oberen Unterkarbon,
angehört. Es wurden gefunden: Productus giganteus mut. edelburgensis, Productus striatus,
Cyathaxonia dissimilis und unbestimmbare Productusreste. Die Fossilien sind verkieselt,
aber schlecht erhalten, da sie meist zerbrochen sind. Der Kalk ist braun, geschichtet,
Streichen W-O, steil S fallend. In einiger Entfernung von dem Fossilfundplatz fällt er
schwach N und dies scheint die Hauptmasse des Kalkes zu tun, denn am Westende des
Attuintau ist überall, wo der Kalk Schiehtung zeigt, bei ungefährem W-O Streichen
schwaches Einfallen nach N zu sehen. Der Kalk führt außer den verkieselten Fossilien
auch Hornsteinkonkretionen und ist meist braun oder grau bis weiß, lokal aber auch rot
gefärbt. Diese rote Färbung, zusammen mit stellenweise auftretender Zertrümmerung und
Breecienbildung, ist durch Porphyrit hervorgebracht. Es ist nämlich die ganze Kalkzone,
nicht nur im Attuintau und Koksutal, sondern auch am Südrand des Tekestales und in
der Fortsetzung nach OÖ im Kapsaljantal und auf dem Karabulaksyrt begleitet und durch-
brochen von Porphyritergüssen. Sie haben den Kalk zertrümmert, gerötet,- disloziert,
marmorisiert und stellenweise, so im Koksutal, dolomitisiert. Besonders auf der Südseite
des Attuintau ist die Verbindung des Kalkes mit dem Porphyrit und die Einwirkung des
Porphyrites auf den Kalk prächtig zu sehen. Man trifft hier ganz regellosen Wechsel von
Kalk und Porphyrit, der auf der Höhe des Attuintau, die ganz aus Porphyrit besteht,
säulenförmig abgesondert ist, ferner einzelne mitgerissene Schollen von Kalk im Porphyrit
schwimmend, an anderen Stellen wieder Eindringen des Porphyrites zwischen die Kalk-
schichten und dadurch Vortäuschung von Wechsellagerung, während doch in Wirklichkeit
der Porphyrit jünger ist als der Kalk und erst nach dessen Verfestigung und Trocken-
lesung emporgestiegen ist.

Der ganze Attuintau ist von Kalk und Porphyrit aufgebaut und der Kalk ist zum Teil
bei dem Empordringen des Porphyrites, zum Teil erst später zusammen mit diesem gefaltet
und disloziert worden. Gut sind solche Störungen auch zu sehen am Westende des Attuintau
(Fig. 4). Der Tekesfluß wird hier durch den Attuintau aus der NO- in SO-Richtung
gedrängt, welche er bis zur Vereinigung mit dem Agias beibehält. Ein kleiner Hügel
erhebt sich in dem Landstück zwischen Tekes und Agias. Er besteht aus grauem, dünn-
bankigem Kalk, N 35 0, 40 N. Der Kalk ist hart, kristallinisch, führt schwarzen Hornstein
in Lagen und Linsen und enthält schlechte karbonische Fossilien (Productus und andere
Brachiopoden, Korallen). Er setzt sich fort links des Tekes im Attuintau, denn dort ist
eine geschichtete Partie grauen Gesteins mit gleichem Fallwinkel zu sehen. Weiter nach SO

sieht man folgendes: erst kommt ein Stück ohne Aufschluß, danach eine klotzige rötliche,
später grünliche Partie, nach ihr 15 N fallendes rötliches Gestein, später kommen steil N
und S fallende ebensolche Schichten, welche vielleicht die Reste eines zerbrochenen Gewölbes
sind. Konkordant auf dem Südflügel liegen allmählich sich flacher stellende Schichten von
grünlicher Farbe. Diese rötlichen und grünlichen Gesteine sind Porphyrit und Tuffe, und
diese stehen noch am ganzen Südrand des Attuintau, nördlich des Tekes, aber auch südlich
des Flusses in isolierten Partien und stark gestörter Lagerung an, sind aber auf dem
südlichen Ufer meist durch die Seeterrasse verdeckt.

NW Jo

Einfluss desAgtas
un den Tekes

grauer Kalk TWTTES "Porphyrit Fe Den
40W klotzigefarlie

Fig. 4.
Westende des Attuintau. Unterkarbonischer Kalk und jüngerer Porphyrit.

Vom Einfluß des Agias in den Tekes ab bis zum Koksu, etwa 65 km weit, ist diese
Terrasse erhalten. Sie erhebt sich bei dem Einfluß des Agias 25 m über das heutige
Flußniveau, nach Ost, flußabwärts nimmt ihre Höhe, da ihre Oberfläche ziemlich horizontal
ist, zu und erreicht bei der Mündung des Tschulakterektales 45 m, weiter flußab 60. Die
Terrasse bricht mit steilen Wänden zum Tekestal ab, welche ihren Bau gut enthüllen.
Sie besteht aus geschichteten Schotterlagen mit ziemlich großen Geröllen, die oberen
Partien haben im allgemeinen geringere Korngröße. Sand in Lagen und Schmitzen ist
ganz unregelmäßig zwischen den Geröllagen verteilt. Die Decke bildet geschichteter,
geröllführender Löß von gelbbrauner Farbe (Taf. 5, Fie. 2).

Östlich vom unteren Koksu setzt der Kalk das ganze Gebiet vom Tekestal im N bis
zum Fuß des höheren Gebirges im S zusammen. Er bildet hier einen der im Tian-Schan
so häufigen Syrte, eine Peneplain. Das Kapsaljantal, welches in den Syrt eingeschnitten
ist, bietet gute Gelegenheit, Beobachtungen über Beschaffenheit und Lagerung des Kalkes
zu machen. Man kann hier drei Arten von Kalk unterscheiden: schwarzen, lebhaft mit
Salzsäure brausenden, dunkelgrauen, schwächer brausenden, z. T. mit roten Flecken und
Linsen, hell- bis weißgrauen mit Hornstein, teilweise fein geschichtet und dann meist
Fältelung zeigend, die auf starken Druck hinweist. Stellenweise finden sich in den beiden
grauen Arten stark zertrümmerte Partien, die durch Kalkspat ausgeheilt sind und beim
Anschlagen nach den Trümmern zerfallen. Die ganze Kalkmasse ist von zahlreichen
Klüften und Spalten durchsetzt, welche z. T. Verwerfungen sind. In solchen kommen
auch Reibungsbreeeien vor. Manche Verwerfungen haben starke Diskordanzen der Lagerung
erzeugt, so streichen im oberen Teil des Kapsaljantales die Schichten an einer Stelle links

des Baches W-O und fallen mit 45° S, rechts dagegen bilden sie einen Sattel, dessen
Achse N-S streicht und dessen Flügel mit 20 bzw. 50° nach OÖ und W einfallen.

Kommt man vom Kapsaljantal auf die Höhe des Syrtes (2300—2600 m), so werden
die Aufschlüsse spärlich, denn der ganze Boden ist mit hohem Gras und teilweise mit
Wald bewachsen und nur an den kleinen Bächen, welche manchmal passiert werden und
an einigen Hügeln wird das anstehende Gestein sichtbar. Es ist stets Kalk und hie und
da herumliegende Steine sind gleichfalls immer Kalk. Er ist meist stark kristallinisch und
läßt nur selten Fossilien (Korallen) in sehr schlechter Erhaltung erkennen. In dem ganzen
Gebiete zeigt der Kalk, wo immer er geschichtet ist, gestörte Lagerung: kleine Mulden
und Sättel und verschiedenes Streichen und Fallen. Dazu kommen bei dem Aul Kara-bulak
auf der Höhe des Syrtes wieder stärkere Spuren von kontaktmetamorpher Beeinflussung
durch den Porphyrit, wie sie schon vom untersten Koksutal erwähnt. wurden. Es lassen
sich hier verschiedene Abarten des Kalkes feststellen und man erhält folgende Reihe vom
normalen Sediment bis zum stark metamorphosierten Gestein: schwarzer dichter — schwarzer
schiefriger — grauer schiefriger — grauer körniger Kalk, z. T. dolomitisch — hellgrauer
kristallinischer, z. T. dolomitischer — weißgrauer und weißer Marmor und Dolomitmarmor.
An einem Stück des weißgrauen Marmors fand sich eine kleine Masse von Malachit. Der
Porphyrit wurde auf dem Syrt nicht gefunden, nur ein Stück einer rotbraunen Eruptiv-
breccie nördlich vom Aul Karabulak läßt vermuten, daß die Marmorisierung des Kalkes
auch hier dem Porphyrit zuzuschreiben ist.

Dagegen wird dies zweifelhaft in dem südöstlichen Teile des Syrtes. Hier führte
nämlich unser Weg, 7 km östlich vom Aul Karabulak, an einer kleinen Granitinsel vorbei,
die rings von Marmor umgeben ist. Der Granit ist teils grob-, teils mittelkörniger Biotit-
granit, stark zersetzt und verwittert und zwar mehr als der umgebende Kalk, sodaß dieser
ringsum höher aufragt als der Granit. Im Granit ein Gang von grünem Lamprophyr. In
einiger Entfernung steht wieder normaler Kalk an, der 20—40°N fällt. Wahrscheinlich
bat hier der Granit die Marmorisierung des Kalkes verursacht.

Der Weg führt weiter nach SO über die schwachgewellte Hochfläche, die sich bis
an den Fuß der granitischen Kurdaikette im 8 erstreckt. Plötzlich aber steht man am
Rand einer tief eingerissenen Schlucht, der des Kurdaiflusses. Er kommt aus der Granit-
kette, tritt an deren Ende in den Syrt, wendet sich hier scharf nach W und durchbricht
den Syrt in einem 40 km langen, unpassierbaren Canon in vielfachen Windungen. Der
Weg führt zum Kurdaital herab und erreicht es etwas oberhalb des Eintrittes des Flusses
in den Syrt. Der Syrt endet mit einer steilen, W-O verlaufenden Wand (Taf. 4, Fig. 4).
Ein kleines Tälchen hat sich hier gebildet, das genau dem Fuß der Kalkwand entlang zieht,
sodaß hier unten die Grenze zwischen Syrt und Granitkette scharf hervortritt, während
auf der Höhe die Moränen und Schutthalden, die das höhere Gebirge umsäumen und einen
mehr allmählichen Übergang herstellen, die direkte Grenze verhüllen. Während daher
oben südlich des Kalkes sofort Granit zu kommen scheint, erkennt man unten am Fluß,
daß zwischen Kalk und Granit noch ein weiteres Gestein liest. In einer Breite von etwa
150 m treffen wir hier rotbraunen Quarzporphyr und verkieselten Quarzporphyrtuff zu
beiden Seiten des Kurdaiflusses und im Fluß selbst. Es geht daraus hervor, daß Syrt und
Granitgebirge durch eine steile oder senkrechte Verwerfung, welche in W-O-Richtung
verläuft, voneinander getrennt sind. Auf dieser Verwerfung ist der Quarzporphyr empor-

[89]

gedrungen. Er ist also jünger als der Kalk, somit, wenn wir für den Kalk oberes Unter-
karbon annehmen, postunterkarbonisch.

Bevor wir den Syrt verlassen und in das Granitgebirge gehen, erscheint es angezeigt,
ihn 40 km weiter westlich zu queren, wo ihn der Koksu in seinem Unterlauf durchbricht.
Das unterste Stück des Koksutales haben wir bereits kennen gelernt, es liest im Kalk,
der am Eingang in das Tal von Basalt, talauf dann an vielen Stellen von Porphyrit
durchbrochen ist. Man trifft hier, am Fluß aufwärts gehend, einen fortwährenden Wechsel
von Kalk und Porphyrit. Meist rotbrauner, aber auch hellbrauner und grüner Porphyrit,
sowie an einer Stelle dunkelvioletter Porphyrit mit massenhaften hellgrünen Plagioklasen,
sind in den Kalk eingedrungen und haben ihn z. T. dolomitisiert, z. T. zertrüämmert und
zu Breccien umgewandelt.

Hier findet sich, auf der rechten Flußseite in einer Erstreckung von 40 m anstehend,
ein hartes Konglomerat, das bei wenig Zement meist aus Geröllen von Kalken, z. T. Horn-

‚stein führend, ferner von Kalkbreccien, rotem Sandstein und rotbraunem Porphyrit besteht.
Dieses Konglomerat ist deutlich geschichtet und zeigt bei 35° N Fallen N 30 W Streichen.
Es ist ein ziemlich junges Gebilde, wohl eine Ablagerung des Koksuflusses, die disloziert
wurde und einen Beweis für junge tektonische Bewegungen liefert, welche im Tekesbecken.
zu dem, im weiteren Sinn, auch das unterste Koksutal gehört, noch an verschiedenen
Stellen nachgewiesen werden sollen.

Weiter oben ist eine 50 m breite Zone von verschiedenen roten Sandsteinen, bald
gröber, bald feiner körnig. zwischen den Sandsteinschichten und unter ihnen liegen Schichten
von roter Kalkbreceie, über den Sandsteinen liegt hellgraue Kalkbreceie und nach dieser
kommt ein mittelkörniger Quarzporphyr mit ziegelrotem Orthoklas und dunklem Biotit,
der den Kalk gehoben hat, so daß er schwach vom Zentrum nach den Seiten zu einfällt.
Dabei ist wieder der Kalk stark zertrümmert, gerötet und zu Breceien zusammengeschweißt
worden, die bei der Mündung des Kurdai an beiden Seiten des Koksu und im Fluß selbst
anstehen, hier kleine Klippen bildend. Über diesen Breeeien und in ihnen liegen Quarzite,
ebenfalls durch die Einwirkung des Quarzporphyrs entstanden.

Ober der Mündung des Kurdai fließt der Koksu durch eine 6 km lange Schlucht, die
analog der des Kurdai in den Syrt eingerissen ist und die gleichen Verhältnisse bietet.
Man sieht von der Höhe des Syrtes aus, daß von Porphyrit durchbrochener Kalk das
Anstehende in der Schlucht bildet, und daß diese beiden Gesteine zusammengefaltet sind.
Oberhalb der Schlucht durchfließt der Koksu ein altes Seebecken von 1!/s km Breite und
7 km Länge (Taf. 4, Fig. 1).

Überraschend ist der erste Anblick dieses Beckens. Stundenlang reitet man auf der
eintönigen, sanft gewellten Terrasse des alten Tekessees dahin und plötzlich steht man
am Rand der Terrasse und bliekt hinunter in das vom tiefgrünen Koksu in Windungen
durchflossene Becken. Lockere, leicht erodierbare Ablagerungen von Schottern, Sanden
und Löß kleiden den Boden und die Hänge aus, die infolgedessen stark zerfurcht sind.
Das ganze Becken liegt (Taf. 4, Fig. 2), mit Ausnahme des Nord- und Südrandes, in den
Ablagerungen des alten Tekessees. Auf diesen liegen die Sedimente des späteren Koksusees.
Am Nordende schiebt sich von links ein Riegel gegen das Becken vor, und der an seinem
Fuße vorbei strömende Fluß hat hier eine Steilwand geschaffen, welche die Koksusedimente
gut sehen läßt: 25 m horizontal liegende lockere Sandsteinschichten, darüber 8 m Schotter-

lagen und zuletzt 20 m geschichteter Löß. Rechts sieht man anstehendes Gestein (Por-
phyrit oder Granit?) in zwei verschiedenen Höhen horizontal ‘abradier. An den Seiten
des Beckens sind, meist gut erhalten, die Reste von 4 Terrassen zu sehen. Die unterste
liest ganz wenig über dem Fluß, die zweite 2—3 m höher. Sie nimmt etwa die Hälfte
des ganzen Beckens ein. Die 3. und 4. liegen je 10 m höher. Die 4. ist links m der
ganzen Länge des Beckens als schmaler Saum erhalten, in größerer Breite noch an einem
Teil des rechten Gehänges. Hier sieht man, daß sie ein Gefäll von ca. 10° gegen die
Mitte des Beckens hat.

Das ganze Becken liest noch im Gebiet des Syrtes. Erst am Südende des Beckens,
wo Nagelfluh auf festem Gestein liest, ist der Rand der Hochfläche erreicht und wir
stehen hier an der Stelle, die dem Syrtrand im Kurdaital entspricht (Taf. 4, Fig. 3).
Die Grenze zwischen den beiden morphologisch so verschiedenen Teilen des Gebirges. ist
hier nicht so deutlich sichtbar wie dort. Jedoch ergibt sich eine wichtige Übereinstimmung
insofern, als auch hier zwischen Kalk und Granit Quarzporphyr sich einschiebt. Die
Breite dieses Vorkommens ist allerdings viel beträchtlicher als im Kurdaital, aber wie
dort finden sich Tuffe des Quarzporphyrs. Der Porphyr selbst ist von massenhaften Grün-
steinpartien durchsetzt. Im weiteren Verlauf geht der Porphyr, in dem auch an eimer
Stelle Diorit aufsetzt, in Granitporphyr mit deutlicher, SO’ N fallender Klüftung in dünne
Bänke und dann in roten grobkörnigen Biotitgranit über, der ebenfalls reichlich Grün-
steinpartien enthält.

Das nun folgende Stück des Koksulaufes liest im Granit. In enger Schlucht durch-
bricht der Fluß in gewundenem Lauf das Gebirge, bald rechts, bald links wenig über dem
heutigen Flußniveau Platz für kleine, ebene Terrassen lassend, welche mit Gras bewachsen
sind und von den Kirgisen als Weideplätze benützt werden. Das Gefäll des Flusses ist
auf der ganzen begangenen Strecke nur gering, das Wasser fließt ruhig dahin und füllt
öfters beckenartige Weitungen aus (Taf. 6, Fig. 1).

Bald nach dem Eintritt in den normalen Granit gelangt man in ein zweites altes
Seebecken. Es hat 3km Länge und 500 m Breite. Nach unten ist es durch von beiden
Seiten gegen den Fluß vortretende Granitriegel abgesperrt. Der Riegel rechts bildet eine
kleine Halbinsel und hier zeigt der von Grünstein in Gängen und Lagen durchsetzte Granit
neben der bei dem porphyrischen Granit schon erwähnten 80° N fallenden Kluftrichtung
eine zweite weniger deutlich ausgeprägte, welche mit der ersten einen Winkel von etwa
70° bildet und schwach nach S einfällt, während weiter Außaufwärts die Klüftung 80° S
fällt. Die Oberfläche des Granits ist schräg abradiert, auf ihr liegt konkordant mit der
Oberfläche des Granits, also etwa 25° SO fallend, 10 m mächtiger geschichteter Löß, geröll-
führend, und über diesem, 6 m mächtig, horizontale Nagelfluh, Ablagerungen des kleinen
Sees, der das Becken einst ausfüllte. Auch an anderen Stellen sind solche Ablagerungen
erhalten, z. B. am unteren Ende sandiger Löß mit Geröllagen mit einer Mächtigkeit von
50 m über dem Fluß und an der linken Seite, etwa in der halben Länge des Beckens.
Hier sieht man folgende Schichten: unten am Fluß liegt blaugrüner, geschichteter, geröll-
führender Löß (1) (Seelöß), über diesem eine Lage von ungeschichtetem Schotter (2).
Beides ist auch am rechten Ufer zu sehen. Dann folgt gelbbrauner, schwach gegen die
Mitte des Beckens fallender Seelöß (3), darüber liegt wieder blaugrüner Seelöß (4), gleich-
falls mit kleinen Geröllen wie (1), in ihm eine feinsandige Partie mit ganz wenigen sehr

kleinen Geröllen und neben dieser, in gleicher Höhe, Seelöß mit ziemlich viel Geröllen.
Zuletzt kommt wieder gelbbrauner Seelöß mit sehr viel Geröllen (5) und das Ganze ist mit
einer dünnen Decke von hellbraunem, äolischem Löß (6) überzogen. Wir sehen also hier
eine Ablagerung in ruhigem Wasser (1), darüber die Ablagerungen einer Zeit reichlicher
Geröllzufuhr (2), in der vielleicht der See ziemlich aufgefüllt wurde. Danach kommen
wieder ruhigere Zeiten (3, 4), später nimmt die Geröllmenge wieder zu (5), der See ent-
leert sich schließlich durch die Tieferlegung seines Abflusses und auf den trocken gelegten
Sedimenten schlägt sich äolischer Löß nieder (6) (Taf. 5, Fig. 3).

Die Hoffnung, in diesem Aufschluß Versteinerungen zu finden, erfüllte sich nicht.
Die sichtbare Mächtigkeit beträgt SO m; daß aber die Seeablagerungen hier noch in die
Tiefe sich fortsetzen, ersieht man daraus, daß der Fluß nirgends in dem Becken die grani-
tische Unterlage entblößt hat, sondern ganz in diesen jungen Sedimenten fließt. Auch
auf der rechten Seite ist Seelöß aufgeschlossen und auf seiner schwachgewellten Oberfläche
liegen Flußschotter ausgebreitet. Wie am unteren Ende, so ist das Becken auch oben
durch einen Granitriegel abgeschlossen, und auch auf ihm liegt Flußschotter, der bei
früher höherem Wasserstand abgesetzt wurde.

Das nächste Talstück ist wieder eine Schlucht, welche noch enger ıst als die untere.
Oberhalb der Schlucht erweitert sich das Tal und erlangt eine Breite von 200 m. Hier
liegen bedeutende Schottermassen, die den anstehenden Granit nur an wenigen Stellen zu
Tage treten lassen. In diesem Teil des Tales treten die ersten sicheren Moränenreste auf.
Links sind Reste von Grundmoränen erhalten mit großen, stark gerundeten Blöcken, welche
bis 50 m über dem Fluß sich finden. Rechts und bald auch links sind Terrassenreste
erhalten. Es sind auf der rechten Seite zwei übereinander liegende, deutlich geschiedene
Terrassen. Die äußere hat eine Höhe von 50 m über dem Fluß, an sie lehnt sich, bis zur
halben Höhe reichend, eine innere. Beide bestehen, soweit erkennbar, aus sandig-lehmigem
Material mit Geröllen (Seelöß?), in dessen oberen Partien einige große eckige Blöcke (von
einem Bergsturz?) eingebettet sind. Zu oberst liegt geschichteter Schotter. Flußaufwärts
lassen sich die beiden Terrassen verfolgen als zwei in derselben Höhe (50 bzw. 25 m über
dem Fluß) sich erstreckende Felsleisten, welche zum Fluß und zur unteren Felsleiste mit
sehr steilen Wänden abbrechen. Weiter nach S setzen sie sich wieder als Schutterrassen
fort. Es scheint, als ob der Koksu in diesem breiteren Talabschnitt früher eine dritte
seeartige Erweiterung gebildet habe.

Es folgt wieder eine schuttfreie enge Schlucht mit hübscher Abschleifung des Granites
durch das fließende Wasser. Der früher höhere Wasserstand hat Terrassen oberhalb der
Schlucht zu beiden Seiten geschaffen. Am oberen Ende der Schlucht sieht man wieder,
diesmal links, einen Rest der äußeren, 50 m hohen Terrasse, aus horizontaler Nagelfluh.
Rechts liegt blaugrüner, geschichteter Löß, bis 15 m über dem Fluß. Auf ihm breitet sich
ein Schuttkegel aus. Auch links liegen Schuttkegel auf der Terrasse, welche aus den
engen steilen Furchen der Gehänge gespeist werden.

Die Neigung der beiderseitigen Hänge ist sehr steil, das ganze Tal hat typische Trog-
form und man kann drei Tröge unterscheiden. Die Wände des ersten, äußersten, bilden
die Granitwände selbst, die des zweiten bilden die Steilabstürze der 50 m Terrasse und die
des dritten diejenigen der 25 m Terrasse. Moränenreste habe ich außer dem einen oben
erwähnten nicht gesehen. Die deutliche Trogform beweist jedoch zur Genüge, daß der

Koksugletscher das Tal in der Eiszeit bis weit hinaus, vielleicht bis vor das erste See-
becken, erfüllt hat. Daß nicht mehr Moränen erhalten geblieben sind, kann nicht wunder-
nehmen, wenn man bedenkt, daß mit dem Rückschreiten des Gletschers gewaltige Schmelz-
wasser das enge Tal durchströmten. Dabei wurden die sperrenden Moränen zerstört,
ihr Material wurde weiter verfrachtet und als Flußschotter wieder abgelagert sowie zur
Ausfüllung der Seebecken verwandt.

Es wurde schon erwähnt, daß das heutige Gefälle des Tales, wenigstens bis zur Gold-
brücke, sehr gering ist. Auch früher war es nicht viel größer, wie die auf lange Strecken
gleichbleibende Höhe der äußeren Terrasse über dem Fluß beweist. Gegenwärtig findet
nur ein sehr minimaler Transport von Gesteinsmaterial statt, der durch den Wechsel von
engen Schluchten und breiten Weitungen noch mehr eingeschränkt wird. Denn das meiste
und besonders das gröbere Material wird in den Weitungen abgesetzt, in welchen das
Gefälle minimal ist und am Ende der Becken fließt das Wasser geröllfrei und ziemlich
rein durch die Schluchten weiter.

Bei einer späteren, sehr kleinen Talerweiterung fand unser Vordringen im Haupttal
ein Ende. Der Boden ist mit Flußschotter bedeckt und hier wurde früher, wie an anderen
Flüssen des Tian-Schan z. T. heute noch, Gold ausgewaschen. Von einer einigermaßen
lohnenden Ausbeute kann jedoch gerade hier keine Rede sein, denn die ganze zur Ver-
fügung stebende Fläche mißt nur etwa 100 qm und die Mächtigkeit des Schuttes ist auch
nicht groß. Die Wascherei ist daher schon seit langer Zeit wieder aufgegeben. Trotzdem
scheinen die Chinesen die Hoffnung auf lohnenden Abbau nicht fallen zu lassen, denn als
wir im Koksutal zurückzogen, begegnete uns eine chinesische Expedition mit einem Berg-
ingenieur an der Spitze, welcher die Stelle untersuchen wollte. Die Sucht nach Gold hat
dort sogar zur Anlage einer Brücke geführt, welche an einer ganz schmalen Stelle über
den Koksu führt (Goldbrücke), und wir benützten diese Brücke zum Übergang auf die
rechte Seite. Es mündet dort ein Seitental, Tschagansu, in dem wir weiter nach SO und S
vordringen konnten.

Dieses Tal liest in seinem Unterlauf noch ganz im Granit (mit viel Grünstein), später
wird das grüne Gestein immer häufiger und tritt in größeren Massen auf, daneben ist aber
immer noch heller grünlichweißer Granit vorhanden. Das Gestein ist stark zertrümmert,
daher von einer Masse regellos sich kreuzender Klüfte durchzogen. In den Schuttmassen,
die im Tale liegen, finden sich gelegentlich Stücke von Glimmerschiefer und im obersten
Teil des Tales nehmen diese an Zahl überhand. Neben solchen von typischem Glimmer-
schiefer kommen auch Übergänge zu Phyllit vor. und es scheint mir nach all diesem kein
Zweifel möglich, daß der das Tal abschließende Kamm bereits von Phyllit gebildet wird.
Ein weiteres Vordringen war hier, wegen des schon gefallenen Schnees und der Kürze
der Zeit, Ende Oktober, nicht möglich, sodaß ich mich mit diesen Beobachtungen begnügen
muß. Soviel dürfte aber sicher sein, daß das Koksutal bei seiner Umbiegung vom Längs-
zum Quertal im Phyllit liest und daß hier die gleiche Gesteinsreihe ansteht (Granit —
Glimmerschiefer — Phyllit), wie weiter östlich und westlich im oberen Koksu- und Kurdai-
gebiet und im Agiastal.

Im Tschagansu sind mächtige Moränen erhalten. Zwischen ihm und einem rechten
Seitental liegt ein 50 m hoher Moränenrücken, der wahrscheinlich eine alte Seitenmoräne

Abh. d. math.-phys. Kl.XXV, 8. Abh. 4

darstellt. Das mittlere Stück des Tales ist eng und von steilen Wänden flankiert. Es
mündet ein zweites rechtes Seitental, dann kommt eine hohe steile Talstufe und nach
deren Überwindung wird das Tal breit, mit geringem Gefäll, bis zur obersten Gabelung.
Der Talboden ist hier ganz mit alten begrasten Moränen bedeckt, welche in vielen
kleinen, rundlichen Hügeln aufragen. Gletscher fehlen jetzt im Talschluß ganz, aber ihr
früheres Vorhandensein beweisen die End- und Seitenmoränen, welche noch ziemlich gut
erhalten sind.

Wir gehen wieder in das Kurdaital zurück. Südlich des Quarzporphyrs steht roter
Biotitgranit an, der in Farbe und Ausbildung der einzelnen Mineralien dem Granit des
Koksuquertales vollständig gleich ist. Während aber dort dieser rote Granit bis über die
Goldbrücke hinaus, mindestens 25 km weit, ansteht, erreicht er hier im Kurdaital nur
geringe Breite und ist überdies von den großen Moränen fast ganz verhüllt, welche am
Rande des Hochgebirges zur Ablagerung kamen. Im Kurdaital selbst tritt an Stelle des
roten bald grauer und grünlichweißer Granit, ähnlich dem, der im W erst weiter südlich,
im Tschagansutal, auftritt. Das obere Kurdaital liegt bis nahe seinem Ursprung ganz
in diesem Granit und auf der 14 km langen Strecke ergibt sich Gelegenheit, die ver-
schiedenen Modifikationen des Gesteins kennen zu lernen. Am häufigsten ist der Granit
graulich- und grünlichweiß und von mittlerem Korn. Meist überwiegen die hellen Mine-
ralien (aplitische Facies), stellenweise treten aber auch Feldspat und Quarz an Masse sehr
zurück gegenüber dem Biotit und das Gestein ist dann grau oder grün. Neigung zu
porphyrischer Ausbildung ist häufig zu beobachten. Pegmatite und Aplite durchsetzen
den Granit an manchen Stellen, ebenso finden sich basische Anreicherungen. Nach Süd
nimmt porphyrische Entwicklung zu, zugleich tritt Andeutung von Schichtung auf und
das Gestein wird allmählich zu einem Gmeiß mit schwacher Augenstruktur. Am Kurdaipaß
(3500 m) läßt sich der Übergang von normalem, richtungslos körnigem Granit zu typischem
Gneiß Schritt für Schritt verfolgen. Den Kurdaipaß erreicht man, wenn man das Kurdaital
nahe seinem oberen Ende verläßt und in einem aus NO kommenden Seitental zum Kamm in
dessen Hintergrund aufsteigt. Dieses Tal läuft auf der Grenze zwischen Granit bzw. Gneiß
und Glimmerschiefer, die ungefähr N 70 O zieht, über den Kurdaibach setzt und in einem
linken Seitental weiter nach SW zieht. Morphologisch besteht ein starker Gegensatz
zwischen den Formen zu beiden Seiten dieser Linie: rechts, nordwestlich, erheben sich die
Granitberge mit schroffen Formen und steilen Gehängen über die Schuttmäntel an ihrem
Fuße, links dagegen liegen die sanfteren Hänge und gerundeten Höhen der Schieferberge.
Auch nach NO setzt sich diese scharfe Grenze fort ins obere kleine Dschirgalantal.

Dort, wo der Weg das Kurdaital verläßt und in das rechte Seitental einbiegt, welches
mit einer Steilstufe zu jenem abbricht, steht Knotenglimmerschiefer an, der schon süd-
östlich der Grenzlinie liest. Weiter oben im Tal liest mitten im Schiefer eine kleine
Kalkscholle. Sie zieht wenig östlich vom Kurdaipaß über den Kamm und weiter in nord-
östlicher Richtung auf die linke Seite des kleinen Dschirgalantales. Ich untersuchte diese
Stelle zweimal, aber beide Male lag noch Schnee und ich konnte deshalb den Kontakt des
Kalkes mit dem Glimmerschiefer nicht genau untersuchen. Immerhin ließ sich folgendes,
feststellen: der Kalk ist z. T. marmorisiert und mit dioritischem Material injiziert, z. T.
ist er schiefrig und mit Quarz in Linsen und Lagen durchsetzt oder es finden sich Quarz-
körner ganz regellos in ihm eingestreut; ein Teil des Kalkes ist ganz unbeeinflußt geblieben

und bildet einen schiefrigen, schwarzgrauen Kalkstein. Grüner Diorit, von dem sich ja
auch Partien im marmorisierten Kalk finden, und der neben dem Kalk ansteht, hat die
Metamorphose herbeigeführt. Außer dem Diorit liegen noch Brocken von Amphibolit,
z. T. epidotführend und mit Pyrit, sowie von Diabas und Grünstein herum. Es gelang
nicht, diese Gesteine anstehend zu finden, aber sie stammen sicher aus nächster Nähe.
Am Fuß des Hanges stehen Knotenglimmerschiefer an, gleich denen auf der anderen Seite
des Kurdaipasses. Sie bzw. die Glimmerschiefer bilden von hier ab bis in das Kinsutal
das anstehende Gestein. Erwähnt sei noch, daß ich bei der Kontaktstelle im Talboden
auch ein Stück eines roten feinkörnigen, z. T. konglomeratischen Sandsteins fand, dessen
Vorkommen an dieser Stelle auffallend ist. Es kann sich hier nur um eine ganz lokale
Bildung handeln, welche durch fließendes Wasser zu stande gekommen sein muß.

Vom Kurdaipaß führt der Weg hinab ins obere kleine Dschirgalantal und an dessen
rechtem Hang wieder hinauf auf den Kinsupaß. Das ganze Quellgebiet des kleinen
Dschirgalantales liegt im Glimmerschiefer, der auch noch über den Kinsupaß hinüber nach
SO bis zum Haupttal des Kinsu herab das anstehende Gestein bildet. Die Schichten
streichen im allgemeinen ONO—WSW, also ungefähr quer zur Richtung des Weges.
An einzelnen Stellen zeigen sich Abweichungen von der Hauptstreichrichtung. Fallen
meist nach N (30—45°), lokal stehen die Schichten auch senkrecht (Kinsutal z. T.).
An der Nordgrenze gegen den Gneiß bzw. Kalk scheint die Lagerung ziemlich gestört zu
sein, teils fallen hier die Schichten steil N, teils stehen sie senkrecht. Die Ausbildung
der Glimmerschiefer ist verschieden. Die Knotenschiefer im oberen Kurdaital nahe am
Gneiß wurden schon erwähnt. Auch im kleinen Dschirgalantal treten sie auf, verschwinden
aber schon in kurzer Entfernung vom Kontakt. An ihre Stelle treten graugrüne Glimmer-
schiefer, die im Querbruch massenhaft Quarzkörner und größere Quarzlinsen, von den
Glimmerblättehen umhüllt, zeigen. Mit zunehmender Entfernung vom Granit werden die
Schiefer feiner körnig, Quarz tritt an Masse zurück, und diese normalen Glimmerschiefer
setzen den größten Teil des Schiefergebietes zusammen. Aber auch in ihnen kommen noch
hie und da Partien vor, in welchen die Quarzkörner an Größe und Zahl überhand nehmen
und die Glimmer sich in unregelmäßig gewundenen Flasern um sie herumlegen.

Bevor wir weitergehen, mögen noch einige Bemerkungen über die morphologischen
Eigenschaften des Granit- und Schiefergebietes eingeschaltet werden. Das Kurdaital ist
ein typisch alpines Tal. Es hat Stufenbau und ist teilweise mit großen Grund- und End-
moränen erfüllt. Seitermoränen reichen in Resten beiderseits 50—60 m über die Talsohle
empor. Das Haupttal hat Trogform, ist übertieft und die Seitentäler brechen mit Steil-
stufen zum Haupttal ab. Kleine Gletscher liegen noch im Talhintergrund. Gehängeschutt
ist reichlich vorhanden und deckt die Moränen teilweise zu. Auch im kleinen Dschir-
galantal sind Beweise früherer stärkerer Vergletscherung erhalten. Der von SW kommende
Bach durchschneidet eine mächtige Grundmoräne und zwischen ihm und dem von S kom-
menden zweiten Bach liest eine große Seitenmoräne. Der Südwestbach kommt aus einem
Zirkuskar, in welchem noch ein kleiner Gletscher liegt, der Südbach ist der Abfluß eines
2 km langen Gletschers, welcher in jüngster Zeit sehr stark, etwa 200 m, zurückgegangen
ist, wie die noch ganz frische entblößte Grundmoräne beweist. Der Kinsupaß (3400 m) ist eine
250 m breite Kammdepression. Auf der Südseite erhebt sich der Kamm ungefähr 300 m
über den Paß, hier öffnet sich ein kleines Kar, das nach unten durch die Endmoräne eines

jetzt verschwundenen Gletschers abgeschlossen ist. Nördlich vom Paß liest ein flacher,
50 m hoher Kamm. Die Paßfurche und das zum Kinsu herabziehende Tal sind sumpfig
(Taf. 5, Fig. 4), es wechseln flache Böden mit Steilstufen.

Oberes Koksugebiet.

Mit dem Eintritt in das aus W heranziehende Haupttal des Kinsu gelangen wir in
das Gebiet der Phyllite. Es sind bläulichgrüne, hellere und dunklere, ferner graue Schiefer.
Sie sind häufig stark gefältelt und von Quarzgängen und -lagen durchsetzt. Bei der
Mündung eimes aus NO herab-
ziehenden Seitentals streichen die
Schichten N 15 W bei 20° S Fallen.
Im Hintergrund dieses Tales erhebt
sich ein Berg, dessen Schichten
etwa N 35—55 O0 streichen und
mit 30° N fallen. Es sind oben
schwärzlichgraue Schichten, dar-
unter liegt eine gelbrote Bank
und unter dieser kommen graue
Schichten. Soweit darüber ein Ur-
teil möglich ist, dürfte der ganze
Berg aus Phylliten von verschie-
dener Farbe bestehen und die gelb-
rote Schicht wird wohl ein Äqui-
valent der gelbroten Schicht sein,
welche an dem Berg südwestlich
unseres Lagers in dem Tal vom
Fig. 5. Kinsupaß herab zum Kinsuhaupt-
tal sichtbar ist. Dieser Berg be-
steht in seinen höchsten Teilen aus
Glimmerschiefer, der mit 40° N
fällt (Fig. 5). Den südlichen Hang, der zum Kinsutal herabzieht, bilden Phyllite, welche
konkordant auf den Glimmerschiefer folgen, durch überstürzte Lagerung aber unter ihn
einfallen. Auch in diesen tritt eine Schicht durch gelbrote Farbe scharf hervor. Über und
unter ihr liegen aber unzweifelhafte Phyllite und der Unterschied in der Farbe wird auf
eine andere Zusammensetzung zurückzuführen sein. Vielleicht ist es eine Quarzitbank.

Die Phyllitzone hat eine Breite von 12—15 km. In ihr liegt das Längstal des Koksu,
das ungefähr parallel der Schichtung verläuft. Diese ganze Zone bietet wenig Bemerkens-
wertes. Die Hauptstreichrichtung des Phyllites ist ONO—WSW, Abweichungen von dieser
Richtung sind im einzelnen nicht selten. Das Einfallen der Schichten, das in den nörd-
lichen Teilen der Zone meist nach N gerichtet ist, erfolgt in den südlichen Teilen, am
Koksu und südlich davon, meist nach $. Doch scheint es mir nicht gerechtfertigt, daraus
auf eine große Antiklinale zu schließen, welche die Phyllite bilden könnten und deren
Achse etwas nördlich von und parallel dem Längstal des Koksu verlaufen würde. Vielmehr

Berg im oberen Kinsutal.

ist es wahrscheinlich, daß die ganze Zone durch tektonische Bewegungen im einzelne
Schollen zerlegt wurde, welche in verschiedener Weise disloziert wurden. Daraus erklärt
sich dann der häufige Wechsel von Streichen und Fallen. Sichere Ergebnisse verhindert
der Umstand, daß die Phyllitberge fast durchaus mit Gras bewachsen sind und nur spär-
liche isolierte Aufschlüsse vorhanden sind. In den Tälern verhindert die mächtige Schutt-
decke die Beobachtung der Lagerung.

Nördlich des Höhenzuges, der das Koksutal auf der rechten Seite begrenzt, erhebt
sich eine höhere Bergkette. Ein kleines Tal gewährt einen Blick auf sie. Die höchsten
Teile dieser Kette heben sich durch ihre helle Farbe und ihre schroffen Formen scharf
von den vorliegenden Phyllitbergen ab. Sie bestehen aus Kalk, der auf Phyllit liest.
Diese Kalkscholle dürfte eine Länge von höchstens 5 km und nur geringe Breite haben.
Blöcke des RKalkes fanden sich in dem Schutt des Tälchens, das von der Kette zum Koksu
herabzieht. Es ist ein dunkelgrauer, kristallinischer Kalk, in dem Crinoidenstielglieder
vorkommen. Im NO erreicht die Kalkscholle ihr Ende in einem Doppelgipfel, der von
der Stelle unseres Hauptlagers im Mustamastal, kurz unter der Umbiegung, sichtbar ist.

Das Kinsutal ist breit und von mächtigen Moränen und Flußschottern ausgefüllt,
welche sich in Terrassen übereinander lagern. An einer Stelle zählte ich 7 Terrassen.
Die seitlichen Schuttkegel haben große Ausdehnung bei geringer Böschung, der Kinsu und
seine Zuflüsse sind tief in diese Ablagerungen eingerissen.

Auch im Koksutal haben die eiszeitlichen und alluvialen Ablagerungen große Mäch-
tigkeit. Zwei große Flußterrassen sind auf weite Strecken erhalten, teilweise ist eine mehr-
malige Überlagerung von Flußschottern und Moränen zu sehen. Wenig unterhalb der
Umbiegung des Mustamastales (2500 m), des großen linken Seitentales des oberen Koksu, ist
folgender ÄAufschluß: über horizontaler, teilweise verstürzter Nagelfluh liegt Moräne, darüber
wieder Nagelfluh, welche mit feingeschichteten, lehmig-sandigen Lagen beginnt. Es folgt
eine schmale Terrasse und da, wo das Gehänge weiter ansteigt, liegen die höheren Schichten
dieser Nagelfluh, welche bis zur nächsten Terrasse anstehen. Auf dieser liegt wieder Moräne.
Weiter flußaufwärts steht Nagelfluh an verschiedenen Stellen an, rechts des Flusses hori-
zontal liegend, während links die ursprüngliche Lagerung vielfach gestört ist. Die Bänke
sind in kleine Schollen zerbrochen, welche mit 5—20° nach verschiedenen Richtungen ein-
fallen. Die Ursache dieser Störungen wird eine ganz lokale sein, etwa Unterspülung der
Nagelfluh durch das Wasser des Flusses und Einbrechen der Bänke.

Bemerkenswert sind in diesen Tälern (Koksu und Mustamas) die häufigen Sümpfe an
Hängen, welche durch den Fluß angeschnitten sind und zu ihm mit Steilabfall abbrechen.
Es müssen hier auf den horizontal geschichteten Flußschottern, welche die Unterlage bilden,
für Wasser undurchlässige Moränen liegen.

Der Weg vom Mustamastal zum oberen Koksu führt über einen niedrigen Rücken,
der aus Phyllit gebildet wird. Beim Abstieg zum Koksu trifft man grauen phyllitischen
Tonschiefer, der bei N 80 O Streichen mit 40° S fällt. Zwischen den Schichten des Schiefers
finden sich quarzitische und aplitische Lagen. Geht man weiter zum Koksu hinab und
etwas flußaufwärts, so sieht man auf der rechten Seite eine steile Kalkwand. An ihrem
Fuß, hart am Fluß, steht in einer Breite von 3 m grüner Diorit an, der den Kalk meta-
morphosiert hat, ganz ähnliche Verhältnisse also wie am Kurdaipaß. Zunächst dem Diorit
ist der Kalk geschiefert und zwischen den Kalkschichten liegen solche von grauem, zucker-

körnigem Dolomit (1!/ m), dann folgt dünngeschichteter, dunkelgrauer bis schwarzer Kalk,
N S0 0, 80 S bis senkrecht, der nach 10 m keine Schichtung mehr zeigt. In ihm liegen
auch Partien von grauem und schwarzem zuckerkörnigem Dolomit. Flußabwärts bildet der
Diorit eine niedrige Terrasse. Hier ist der Kontakt mit dem Kalk durch Gehängeschutt
verdeckt. Weiter unten bildet dann der Diorit das Gehänge, welches sich an das hintere,
dem Fluße abgewandte Ende der Kalkscholle anlehnt, und hier ist der Kalk dünnschiefrig.
Nach O0, flußaufwärts, begleitet die Kalkscholle etwa 200 m den Fluß auf der rechten
Seite, wobei sich die abradierte Oberfläche des Kalkes langsam herabsenkt und zuletzt
unter den überlagernden Hanhaischichten verschwindet (Fig. 6).

W Z
Abrasion /
Kath |

— Bell acs Hoksu

Fig. 6.

Kalkscholle in der Phyllitzone im obersten Koksutal, am Fuß der Scholle Diorit. Der Kalk ist
abradiert, konkordant mit der Abrasionsfläche liegen die konglomeratischen Hanhaischichten.

Gegenüber der Kalkwand mündet ein linkes kleines Seitental. Auch hier steht noch
der Diorit an, der durch den Koksu auf die linke Seite herübersetzt. Nach ihm kommt
grünlicher Aplit, der durch seine Härte eine Barre am Eingang in das Seitental bildet.
Hinter der Barre liegen weichere, mit dioritischem Material injizierte Schiefer und dann
kommen die grauen Tonschiefer und grünen Phyllite, welche wir schon beim Abstieg in
den oberen Teil des Koksutales getroffen haben und die von dort am Südhang des Tales
mit gleichbleibender Richtung und gleichem Fallen herüberstreichen. Da auch der Kalk,
wie schon erwähnt, N 80 O streicht, ist anzunehmen, daß er eine den Phylliten einge-
lagerte Scholle oder Linse ist, wofür ja auch die Übereinstimmung mit dem Kalk am
Kurdaipaß spricht.

Nach oben teilt sich das Tal in zwei Arme, welche beide sehr enge, wilde Schluchten
im Phyllit bilden. In beiden liegen Blöcke von rotem Quarzporphyr, geschieferten por-
phyrischen Gesteinen und Kalken. Der Ursprung der beiden Bäche ist also schon in der
zentralen Kette gelegen. in welche uns spätere Routen führen werden.

Nordnordöstlich der großen Kalkscholle liegt eine zweite, viel kleinere. Grauer Kalk
wird gegen den Kontakt mit Glimmerschiefer schiefrig, nimmt mehr und mehr Muskowit
auf und bildet zuletzt Kalkglimmerschiefer, N 40 W, 45 S. Die Begrenzung der Scholle
ist zu wenig aufgeschlossen, als daß etwas Sicheres darüber gesagt werden könnte.

Der 3150 m hohe Berg nordwestlich des Hauptlagers (Basisberg, weil wir auf ihm
eine Basismessung ausführten) besteht auf seiner dem Koksu zugewandten Seite bis fast zur
Spitze aus Phyllit. Auf der Höhe des Berges aber wird der Phyllit von granatführendem
Glimmerschiefer abgelöst, der hier N 85 W streicht und 50 S fällt. Nördlich vom Basis-

berg erhebt sich eine langgestreckte, ungefähr SW—NO verlaufende Kette. Sie besteht,
wie die von ihr herabgeschwemmten Blöcke in den Tälern nördlich und östlich des Basis-
berges beweisen, in der Hauptsache aus Granit, ferner aus Syenit und Diorit, sowie aus
Gneiß, welcher den Übergang zwischen Granit und Glimmerschiefer bildet. Es sind also
ungefähr die gleichen Gesteine, welche die Kurdaikette zusammensetzen, und unsere Kette
ist die direkte Fortsetzung jener, zwischen den nördlichen Zuflüssen des oberen Koksu und
dem kleinen Dschirgalan. Zwischen dem Phyllit im Koksutal und dem Granit der Kette
ist die gleiche Übergangsreihe durch Glimmerschiefer und Gneiß wie dort zwischen Kinsu-
und Kurdaital.

Das Koksutal verengt sich 4 km östlich der Kalkwand, und hier steht grüner, stark
gefältelter und zerknitterter Quarzphyllit an, N 55— 750 streichend. Auch er ist, wie der
Kalk, abradiert und wird von den Hanhaischichten diskordant überlagert (Taf. 6, Fig. 2).

Hanhaibecken im oberen Koksugebiet.

Ich habe schon einige Male Hanhaischichten erwähnt, ohne näher darauf einzugehen,
um diese Ablagerungen im Zusammenhang besprechen zu können. Im Gebiete des oberen
Koksu und seiner Seitentäler liegen mächtige Hanhaisedimente über den alten Gesteinen.
In einer N-S Breite von 20 km reichen die tertiären Sedimente vom wasserscheidenden
Kamm gegen das Yuldustal im OÖ 15 km weit nach W und erfüllen den ganzen Raum
zwischen der granitischen Kurdaikette im N und dem Hauptkamm des Chalyktau im 8.
Nach O setzen sie sich noch über die Wasserscheide in das Yuldustal fort.

Von dem Rücken zwischen Mustamas und Koksu sieht man den westlichen Teil des
Hanhaibezirkes. Auf diesem Rücken tritt noch der Phyllit zu Tage (siehe oben 8. 29),
aber wenig östlich davon ist der Phyllit durch die Hanhaischichten verdeckt und kommt
nur in den Tälern, so besonders in dem tief eingerissenen linken Seitental des Koksu hervor.
Der Mündung dieses Tales gegenüber liest die Kalkscholle, über der ebenfalls das Tertiär
sich ausbreitet. Weiter nach O sind nur kleine Aufschlüsse des liegenden alten Gebirges,
so nördlich der Kalkscholle die kleine Kalkmasse und im Koksutal Phyllit auf eine kurze
Strecke, durch den der Fluß in enger Schlucht durchbricht. Möglicherweise sind auch
im obersten Teil des Koksulaufes noch einige Stellen, wo das Grundgebirge zum Vorschein
kommt. Von diesen wenigen und räumlich beschränkten Aufschlüssen abgesehen, ist das
ganze Gebiet überdeckt mit einer 4—500 m mächtigen Folge von klastischen Sedimenten.
Sie beginnen mit grobem rotem Konglomerat, welches neben den großen manchmal auch
kleine Gerölle enthält. Der Grad der Abrollung ist ganz verschieden, stark abgerollte,
kantengerundete und fast gar nicht gerundete Stücke liegen regellos durcheinander. Sie
bestehen hauptsächlich aus hell- und dunkelgrauen Kalken und Marmoren, daneben kommen
auch Stücke von Phylliten und Quarzporphyren vor. Das rote Zement ist stellenweise
sandsteinartig, stellenweise mergelig. In einem rechten Seitental des Koksu, Dschamby,
welches 3 km ober der Kalkwand mündet und in seinem Unterlauf ganz im Hanhai liest, sind
die Schichten wohl am besten aufgeschlossen. Die tiefsten sichtbaren, welche anscheinend
nur wenig über der Grenze gegen den Phyllit liegen, sind wieder die roten Konglomerate.
In den höheren Lagen schalten sich gelbbraune Schichten ein. Es sind lehmige oder
mergelige Lagen, ferner solche von braungrünem Sand mit viel gelbem Glimmer, helle

Sandsteine und Geröllagen. In den lehmigen Schichten finden sich grünblaue Putzen und
hie und da Rhizome (linker Seitenbach des Dschamby). Weiter oben kommt, links des
Dsehamby, lockeres, hellbraunes Konglomerat, rechts dagegen, wo der Karagaitasch (= ver-
steinerter Wald) aufrast, liegt über dem roten Konglomerat mit den gelbbraunen Zwischen-
schiehten sehr hartes und festes Konglomerat, welches braun anwittert. Es besteht,
oleichwie das rote, aus runden und eckigen Stücken verschiedener Kalke und Marmore,
Phyllite und porphyrischer Gesteine, aber ein Unterschied gegenüber dem roten besteht
darin, daß die zwei letzteren Arten von Gesteinen viel reichlicher vorhanden sind als im
roten Konglomerat, in welchem sie an manchen Stellen ganz fehlen. Die Schichten sind
hier, am Karagaitasch, durch die verschiedene Widerstandsfähigkeit gegenüber den Atmo-
sphärilien zu bizarren Formen zernagt und die steil in die Höhe ragenden Türme und
Pfeiler haben zu dem bezeichnenden Namen Anlaß gegeben (Taf. 7, Fig. 2).

Die Schichten liegen im ganzen Gebiete horizontal oder fallen mit geringer Neigung
von den Rändern des Beckens gegen die Mitte zu ein, z. B. die Sedimente über der Kalk-
wand mit 20—10° nach NO, konkordant mit der abradierten Oberfläche des Kalkes, oder
östlich davon im Koksutal mit 20--10° NW. Nordöstlich und nördlich vom Basisberg
fallen sie nach NO. Hier hat das rote Konglomerat ungefähr die gleiche Zusammensetzung
wie im Dschambytal, nur sind viel Quarzbrocken in ihm enthalten, welche aus den mit
Quarzlinsen durchsetzten Glimmerschiefern des Basisberges stammen.

Vom Basisberg bietet sich ein umfassender Blick auf das ganze Tertiärgebiet und
seine Begrenzung. Von hier aus kann man sofort an den Terrainformen erkennen, wie
weit sich das Tertiär erstreckt.

Besonders im $S. am Hauptkamm und seinen nördlichen Ausläufern fällt der Unter-
schied auf. Hier bezeichnet der vom Hauptkamm östlich des rechten Ursprungstales des
Mustamas nach NNW gegen das Koksutal herabziehende Seitenkamm die Westgrenze des
Tertiärbeckens. Westlich dieses Kammes bildet der Hauptkamm schroffe Gipfel mit zer-
rissenen Wänden und viel gescharteten Graten und seine nördlichen Ausläufer brechen steil
und unrermittelt zum Koksutal und zu den Seitentälern ab. Östlich des Kammes dagegen
sehen wir, zugleich mit der allgemeinen Erniedrigung des Hauptkammes nach OÖ, nur
wenig über die Kammlinie aufragende Gipfel mit gleichmäßig schwach geneigten Hängen
und geringe Schartung des Kammes. Als breite Rücken ziehen die Seitenkämme herab,
zwischen welchen die Täler nur wenig eingeschnitten sind und weite Furchen bilden.
Im O greift das Tertiär über die Wasserscheide gegen das Yuldustal hinüber. Flache,
weitgedehnte, nahezu ebene Rücken bilden hier den Abschluß des Koksugebietes. Die
granitische Kurdaikette begrenzt das Gebiet im N. Hier reicht das Tertiär nicht so hoch
hinauf wie am Hauptkamm und die Verhüllung der charakteristischen Granitformen ist
infolge der lebhaften Erosion nur mehr gering (Taf. 7, Fig. 3).

Die Lagerung dieser Sedimente läßt keinen Zweifel darüber, daß hier ein abge-
schlossener See bestand, in welchen durch die einmündenden Flüsse gewaltige Schuttmassen
eingeschwemmt wurden. Ich habe schon erwähnt, daß sich die Sedimente im Yuldustal
fortsetzen. Ich kann mir daher, da ich dieses Tal nicht kenne, kein abschließendes Urteil
über den Tertiärsee erlauben. Es sei nur hervorgehoben, daß die Höhenverhältnisse in
jener Zeit von den heutigen sehr verschieden gewesen sein müssen. Denn am Hauptkammı
reichen die tertiären Sedimente bis zu 4000 m etwa empor, die Sohle der Phyllitschlucht

dagegen, durch welche heute der Koksu das Becken entwässert, liegt ungefähr 2600 m
hoch. Wie sich unter diesen Verhältnissen das Becken bilden und bis zu so großer Höhe
seine Niederschläge absetzen konnte, wird besser an späterer Stelle besprochen. Jetzt sei
nur noch erwähnt, daß die beiden Faltungsperioden, welche Gröber!) für den Tian-Schau
im Tertiär annimmt, vor der Entstehung des Beckens liegen müssen, denn, wie aus der
Beschreibung hervorgeht, haben die gesamten, bis 500 m mächtigen Bildungen keine
Störung ihrer Lagerung erfahren.

Es sollen nun noch 2 Täler besprochen werden, welche, in S-N Richtung verlaufend,
bis zu ihrem Ursprung am Hauptkamm des Chalyktau durchwandert wurden. Es sind
dies das obere Mustamastal, dessen linker Arm nur ein kurzes Stück weit, dessen rechter,
parallel mit jenem verlaufend, dagegen ganz durchwandert wurde, und das Saksanteketal,
welches gegenüber dem Kinsutal in den Koksu mündet und durch welches ein Paß im
Hauptkamm erreicht wurde.

Mustamastäler.

Dort, wo der Koksu aus der Phyllitschlucht heraustritt, durch welche er das Hanhai-
becken entwässert, vereinigt er sich mit dem Mustamas. Dieser entsteht aus der Ver-
einigung zweier je 22km langer Bäche, welche aus Gletschern des Hauptkammes ent-
springen und in N- bzw. NNW Richtung in engen Quertälern den Nordabfall des Haupt-
kammes durchbrechen. Nach ihrer Vereinigung fließt der Mustamas noch 5 km in N Rich-
tung weiter, biegt dann nach W um und mündet nach weiteren 4 km in den Koksu.

Vom Hauptlager im unteren Mustamastal aus unternahm ich eine Erforschung dieser
Täler. Bei der Biegung liegt das Tal im Phyllit, der hier N 65 O streicht und im allge-
meinen senkrecht steht, bei Fältelung im kleinen. Der Phyllit reicht talaufwärts bis etwas
über die Vereinigung der beiden Mustamastäler hinaus. Im Phyllit sind, wie am Wechsel
der Farbe gut zu sehen ist, verschiedene Modifikationen vertreten. Die Hauptmasse ist
bläulichsrün, daneben kommen rotbraun und gelbbraun anwitternde Schichten vor. Zu
beiden Seiten des Flusses bildet horizontal liegende, diluviale Nagelfluh eine Terrasse,
welche talauf langsam bis 40 m über dem Fluß ansteigt. Die vom untersten Mustamastal
schon erwähnten, z. T. dislozierten Nagelfluhbänke sind die Fortsetzung dieser Terrasse,
welche demnach von der Mündung im den Koksu bis zur Vereinigung der beiden Mustamas-
täler zu verfolgen ist.

Die Vereinigungsstelle der beiden Bäche liest noch im Phyllit, und da das linke Tal
hier schief zur Streichrichtung verläuft, so bleibt man, in diesem aufwärts gehend, noch
4! km lang im Phyllit bis zu einem von links herabziehenden Seitentälchen. Es liegt
in seinem Unterlauf auf der Grenze zwischen Phyllit und Kalk. Der Weiterweg im
Mustamastal ist durch eine 2 km lange Klamm gesperrt. Da auch an den Seitenhängen
keine Möglichkeit ist, mit Pferden und Gepäck durchzukommen, mußte ich auf die nähere
Erforschung dieses Tales verzichten. Von einem kleinen Felskopf links des Baches, über
der Klamm, den ich erkletterte, bot sich ein instruktiver Blick talaufwätrts.

1) Vorläufiger Bericht über die tektonischen Ergebnisse einer Forschungsreise im südlichen Tiön-Schan.
Zentralbl. Min. 1910, 295—303, 335—347.

Abh. d. math.-phys. K1.XXV, 8. Abh. 5

Über den Phylliten, welche hier links N 75 O streichen und senkrecht stehen, rechts
ungefähr in gleicher Richtung fortstreichen, aber mit 60° S fallen, liegt diskordant Kalk
bzw. Marmor. Die Diskordanz tritt auf der rechten Seite wenig hervor, denn auf den
N 75 OÖ streichenden Phylliten liest mit ungefähr N 90 O Streichen und, soweit dies bei
der undeutlichen Schichtung zu erkennen ist, 60° (Fig. 7), später 80° S Fallen der Marmor.
Der direkte Kontakt ist durch Schutt verdeckt, so daß nicht entschieden werden konnte,
ob ein Konglomerat an der Grenze vorhanden ist. Die Wahrscheinlichkeit ist sehr gering.
Auch links ist der Kontakt nicht aufgeschlossen, aber hier ist die Diskordanz im Streichen
so auffallend, daß ein Zweifel nicht möglich ist. Über dem senkrecht stehenden, N 75 0
streiehenden Phyllit streicht der Marmor N 15 W und steht ebenfalls senkrecht. Zugleich
ergibt sich daraus, daß durch die Klamm eine Querverwerfung zieht.

Talauf sieht man rechts den weißen Marmor nach der Klamm noch etwa 500 m weit
anhalten, dann kommt eine stark gefaltete und zerknitterte schiefrige Partie, welche vom
Talboden bis hinauf zum Kamm zieht. Unten liest sie im allgemeinen horizontal, höher
oben aber sind ihre dünnen Schichten senkrecht aufgerichtet. Die Breite dieser Kalk-
schiefer beträgt etwa 100 m. Vom Grat herab ziehen dunkelgraue Schuttstreifen, welche
wohl von Quarzporphyr stammen, der in der Höhe zu Tage tritt. Ich werde bei Besprechung
des rechten Mustamastales noch darauf zurückkommen. Der Schutt des Marmors ist nahezu
weiß, der des Kalkschiefers schmutziggrau, von dem dunkelgrauen deutlich verschieden.
Danach kommt wieder heller Marmor, teilweise sehr dünn geschiefert, und nach ihm dunkel-
grauer Kalk, der fast horizontal liegt. Er reicht bis zur Gabelung, 7 km vom oberen
Ende der Klamm. Auf der linken Seite konnte ich weniger sehen, Störungen der Lagerung
und Faltung treten auch hier auf, die Felswände treten näher an den Bach als rechts und
sind von geringeren Schutthängen eingesäumt, während auf der rechten Seite große Schutt-
kegel in ununterbrochener Reihe den Fuß der Felswände einhüllen. Andere Gesteine als
Kalk, Marmor und Quarzporphyr scheinen in dem ganzen Tal nicht vorzukommen.

Im rechten Mustamastal treffen wir nun die gleichen Verhältnisse. Bereits 2 km
(Luftlinie) ober der Vereinigung der beiden Täler ist das Ende des Phyllites erreicht, da
der Bach, abgesehen von den kleinen Krümmungen, quer zum Streichen des Pbyllites
(N 80 0, 70 8) verläuft. Nach Passieren einer engen, gewundenen Klamm folgt eine kleine
Talweitung und dann eine zweite Klamm. Sie liegt schon im Marmor, der hier scheinbar
konkordant mit dem Phyllit streicht und fällt. Der Marmor ist dünn geschichtet und
zeigt am oberen Ende der Klamm N 75 0, 70° S bis senkrecht, dazu einzelne Schollen
mit starker Faltung. Das Tal erweitert sich, beiderseits liegen große Schutthalden, zum
Marmor treten dunkel- und hellgraue Kalke und in dem Schuttkegel, der von rechts aus
einem Kar herabzieht, finden sich Blöcke von rotem und hellgrünem Quarzporphyr, wie
im linken Seitental des oberen Koksu. Auch vom linken Hang zieht ein dunkelroter
Schuttstreifen herab und beweist, daß der Quarzporphyr auch im Kamm zwischen den
beiden Mustamastälern ansteht. Das ist übrigens auch schon unterhalb der Vereinigung
(Fig. S) zu sehen, wo man durch eine Depression, welche den Eckpfeiler zwischen beiden
Tälern in zwei Hälften teilt, einen Blick auf das hinter ihm liegende Gebiet erhält. Die
beiden Hälften des Eckpfeilers bestehen aus hellem Marmor und hinter ihnen liest ein
dunkles Gestein mit dunklem Schutt. Weiter im Hintergrund erscheint eine kecke Spitze,
welche wieder aus hellem Marmor besteht.

Kontakt zwischen Phyllit und metamorphem unterkarbonischem Kalk, linkes Mustamastal.

Der Kalk liegt transgressiv, Transgressionskonglomerat fehlt. Da hier im Marmor Schichtung

nicht deutlich sichtbar, tritt die Diskordanz zwischen Phyllit und Marmor nicht hervor.
Näheres Seite 34.

Eekpfeiler zwischen den beiden Mustamastälern, von N gesehen. Quarzporphyr (qu) zwischen
unterkarbonischem Marmor.

Weiter talauf hat der Kalk nur noch geringe kontaktmetamorphe Beeinflussung
erfahren, so daß es im weiteren Talverlauf nur wenig mehr zur Ausbildung reinen Mar-
mors kommt. Das Tal liest bis zu seinem Ursprung im Kalk, der in verschiedener Aus-
bildung zu sehen ist. Hell- bis dunkelgraue und schwarze Kalke, stark kristallinisch oder
ziemlich dicht, teilweise bituminös, schiefrig brechend, teils dünnplattige, auch kohlige
Schiefer sind die verbreitetsten Arten. Meist ist viel Quarz in Lagen und Linsen im Kalk
enthalten. Auch grauer bis weißer Marmor kommt, untergeordnet, noch vor. Von Fossilien
fand ich nur Örimoideenstielglieder.

Im allgemeinen sind die Schichten flach gelagert und fallen mit 20—30° N. An ver-
schiedenen Stellen sind aber von dem allgemeinen O-W Streichen verschiedene Richtungen
zu sehen. Dies ist stets der Fall an kleineren oder größeren stark gefalteten und von
Verwerfungen durchschnittenen Schollen. Die Zeichnung (Fig. 9) gibt die Ansicht einer
solchen ungefähr in der halben Länge des Tales oberhalb der Mündung eines linken Baches
gelegenen. Hier sind verschieden dieke Schichten von grauschwarzem Kalk und dünne
schiefrige Kalkschichten in liegende Sättel und Mulden zusammengepreßt. Die Pressung
war so stark, daß an den Umbiegungsstellen die Schichten nicht m Kurven verlaufen,
sondern spitzwinklig geknickt sind. Etwas oberhalb dieses Aufschlusses sieht man zu
Linsen ausgequetschte Quarzlagen zwischen dünnen Schieferschichten und noch etwas höher
am Seitenbach eine liegende Antiklinale, welche nicht so stark zusammengeprekt ist wie
die am ersten Aufschluß. Daß hier eine von intensiver Faltung und zahlreichen Ver-
werfungen betroffene Stelle ist, geht auch aus dem raschen Wechsel des Streichens in
geringer Entfernung hervor. Links vom Mustamas am ersten der erwähnten Aufschlüsse
ist das Streichen N 77 O0, der Aufschluß in den Schiefern wenig höher zeigt N 52 0.
Rechts des Mustamas, unterhalb des von rechts kommenden Baches, sieht man Kalkschiefer
mit N 82 0, danach bituminösen Kalk N 62 0 und kohlige Schiefer N 83 W, alles mit
45—50° N fallend.

Stark gefaltete Scholle von diekbankigem und schiefrigem unterkarbonischem Kalkstein,
rechtes Mustamastal.

Höher oben gabelt sich das Tal. Der linke Arm führt durch eine kurze Schlucht.
Zu beiden Seiten steht dunkelgrauer Kalk an, der wieder Spuren starker tektonischer
Störungen zeigt. Er streicht erst N 52 O und fällt 50 S, gleich daneben ist sein Streichen
N 38 W, also rechtwinklig zum ersten und die Schichten stehen senkrecht. Nach der
Schlucht kommt eine kleine Weitung mit ebenem Boden, welche früher von einem See
ausgefüllt war. Deutlich ist noch eine bis 3 m hohe Terrasse zu sehen, welche teilweise
durch Schutthalden und Moränen verdeckt wird. Dann kommt wieder ein schluchtartiger
Einriß in weißgrauem Kalk, z. T. mit 20° N fallend, z. T. bei N 53 W senkrecht stehend

auf der linken Seite, während er etwas oberhalb rechts bei N 52 O mit 7ON fällt. Von
hier bis zur Kammhöhe steht grauer klotziger Kalk ohne erkennbare Schichtung an.

So liegen also beide Mustamastäler, — denn wir dürfen annehmen, daß das in
geringem Abstand vom rechten parallel mit ihm verlaufende linke die gleichen Verhält-
nisse bietet, — bis fast zu ihrer Vereinigung durchaus in der Kalkserie, und nur an
einigen Stellen durchbricht Quarzporphyr diese gewaltige, bis zum Hauptkamm 22 km
breite Kalkzone. Wir werden sehen, daß auch weiter im Westen, im Saksanteketal, im
wesentlichen der gleiche Bau herrscht, daß also, da das Saksanteketal 12 km westlich
vom linken Mustamastal liest, die zentrale Zone auf ziemlich große Erstreckung den
gleichen Charakter hat. Es ist überhaupt bezeichnend für den Tian-Schan, daß er
ziemlich einförmig gebaut ist und in stratigraphischer und tektonischer Hinsicht wenig
Abwechslung aufweist.

Saksanteketal.

Das Saksanteketal liegt, ebenso wie die Mustamastäler, in seinem Unterlauf im
Phyllit. Zunächst am Koksu kommt der hell- bis dunkelgrüne Phyllit, in dem auch das
Koksulängstal liest und der schon bei Beschreibung dieses Tales erwähnt wurde. Er
streicht im allgemeinen O-W und steht steil bis senkrecht. Später treten zu den grünen
noch graue, intensiv seidenglänzende, sehr dünnschiefrige und nach diesen wieder licht-
grüne, ebenfalls stark seidenglänzende Phyllite, O-W, 70° N. Die Breite dieser Phyllit-
zone beträgt, von der Mündung in den Koksu bis zu ihrem südlichen Ende, 6 km. Nun
folgt, in einer Breite von 100 m, rotbrauner gebankter Quarzporphyr, der quer über das
Tal wegsetzt. Er ist in eine Anzahl Schollen zerteilt, welche verschiedenes Streichen und
Fallen zeigen, N 85 O—N 50 O und 65° bis SO’N. Die letzte Scholle, im Süden, hat
N 850,65 N. Auf sie legt sich der Marmor der zentralen Zone. Der direkte Kontakt
ist durch Gehängeschutt verdeckt, aber die Diskordanz der Auflagerung tritt durch das
verschiedene Streichen und Fallen der Schichten (N 50 O, SO N) deutlich hervor.

Im Marmor bzw. Kalk trifft man die gleichen Verhältnisse wie im Mustamastal.
Auch hier hat der Kalk häufig Störungen erfahren. So finden sich talauf einzelne Schollen
des Kalkes durch Verwerfungen abgetrennt, mehr oder weniger aus der Hauptstreich-
richtung gebracht und verschieden stark gefaltet. Gleich bei Beginn der Kalkzone fällt
der Marmor links des Baches mit 55° N, rechts dagegen mit SON. Im allgemeinen
aber nimmt die Neigung der Schichten nach oben ab und 2 km oberhalb der Grenze
gegen den Quarzporphyr beträgt der Fallwinkel nur noch 30—20° N. Hier ist eine Tal-
weitung. Zu beiden Seiten stehen rote und grüne, z. T. schiefrige Quarzporphyre an,
welche meist konkordant unter dem Kalk zum Vorschein kommen. Der Quarzporphyr
(Fig. 10) hat bei seinem Aufsteigen den Kalk gehoben, so daß jetzt die Kalke von der
Mitte nach außen einfallen.

Der Marmor ist weiß bis gelblich- und graulichweiß. Er kommt in Schiehten von
ganz verschiedener Dicke vor, von sehr dieken Bänken findet man alle Übergangsstufen
bis zu Schichten, welche die Dieke eines Kartons haben. Hie und da ist auf den Schicht-
flächen Chlorit abgesetzt, ferner finden sich im Geröll Stücke, bei welchen eine mit weißem
Quarz stark durchsetzte Masse von gerötetem Marmor zwischen dicke grüne chloritische
Lagen eingeschlossen ist. Diese unzweifelhaften Anzeichen kontaktmetamorpher Beein-

Hussung des Kalkes treten talauf mehr und mehr zurück und ebenso wie im Mustamastal
tritt an die Stelle des Marmors der wenig oder gar nicht kontaktmetamorph umgewandelte
Kalk. Er ist hell- und dunkelgrau bis schwarz, öfters brecciös, manchmal schiefrig (am
Gletscherende, hier Pyrit-führend). Schlecht erhaltene Fossilien kommen vor (Spirifer und
andere Brachiopoden, Gastropoden, Korallen, Crinoideen), keines der gefundenen Stücke
läßt eine spezifische Bestimmung zu.

Fig. 10.

Kontakt zwischen unterkarbonischem Kalk und Quarzporphyr, Saksanteketal.

Die Lagerung des Kalkes ist, abgesehen von der untersten Partie nördlich des Quarz-
porphyrs, welche ziemlich steil N fällt, im allgemeinen ziemlich flach. Nach dem Quarz-
porphyr ist links ein breiter flacher Sattel zu sehen, dann liegen die Schichten sehr flach.
Nach oben wird die Schiehtung undeutlich und im Bereich des Gletschers ist sie fast gar
nicht mehr zu erkennen. Der Kalk reicht bis zur Höhe des Hauptkammes, die Breite
der Kalkzone nördlich der Wasserscheide beträgt also auch hier, wie im Mustamastal, 22 km.

Wie in ihrem geologischen Bau, so zeigen diese Täler (Mustamas und Saksanteke)
auch morphologisch große Übereinstimmung. Während sie in ihren oberen Teilen ver-
hältnismäßig breit sind und Platz für die Entfaltung beträchtlicher Gletscher bieten, ver-
schmälern sie sich nach unten mehr und mehr und werden zu ganz engen, von hohen
Steilwänden eingeschlossenen Schluchtentälern. Die seitlichen Zuflüsse stürzen mit großem
Gefäll, teilweise in Wasserfällen, zum Talboden herab und dieser selbst ist, so schmal er
auch ist, von mächtigen Schuttmassen bedeckt. Die Vegetation ist auf niedere Gewächse
beschränkt, selten findet sich Buschwerk, und die höheren Partien liegen gänzlich kahl
(Taf. 5, Fig. 3, 4).

Agiasgebiet.

Im Agiasgebiet treffen wir die gleiche Anordnung des Flußlaufes wie im Koksugebiet.
Auch der Agias entspringt an der Hauptkette aus zwei großen Gletschern, deren Schmelz-
wasser sich am nördlichen Rande der zentralen Zone vereinigen und noch ein Stück in
N-Richtung weiterfließen, also ähnlich wie am oberen Koksu, wo der Mustamas den gleichen
Verlauf nimmt wie hier der oberste Agias. Das mittlere Stück des Flußlaufes zieht wie
am Koksu in OW-Richtung und im unteren Abschnitt durchbricht der Agias, gleichwie
der Koksu, im Quertal das Gebirge bis zu seinem Austritt in die Tekesebene, fließt hier
am Rande der alten Seeterrasse nach NO und mündet gegenüber dem Westende des
Attuintau in den Tekes. Die Länge der einzelnen im Gebirge liegenden Strecken des

Agiastales steht allerdings gegenüber der Ausdehnung des Koksutales sehr zurück, das
Längstal misst nur 46 km und das Quertal 18 km, während die entsprechenden Zahlen
beim Koksutal 100 und 60 km sind. Dementsprechend ist auch die Zahl der Nebenflüsse
des Agias geringer, doch sind unter ihnen zwei, welche an Länge und Größe alle südlichen
Seitentäler des Koksu übertreffen. Es sind dies das Koprsai- und das Khaptnsutal, und beide
wurden von uns bis zu ihrem Ursprung begangen. Ich beginne mit dem Agiasquertal.

Quertal des Agias.

Am Südrand des Tekesbeckens westlich des Agias beginnt das Gebirge mit einem
sanft ansteigenden Hang, dessen oberer Rand auf ziemlich große Erstreckung horizontal
verläuft. Es schemt, daß hier eine Peneplain, analog der vom unteren Koksu beschriebenen
und wahrscheinlich deren Fortsetzung, die äußerste Zone des Gebirges bildet. Das Gestein
ist grauer Kalk, der bei Jagas-su, 10 km westlich des Austrittes des Agias in die Tekes-
ebene, mit Fossilien erfüllt ist. Von den verschiedenen Arten, welche hier gefunden wurden
(Productus pyxidiformis-pustulosus, P. cora, P. undatus, P. spiralis, Rhynchonella pugnus,
Athyris Royssii, Martinia, Dielasma, Aviculopecten, Dibunophyllum, Phillipsia, Fenestella,
unbestimmbare Crinoideen, Gastropoden und Brachiopoden), sind stratigraphisch verwertbar
Dibunophyllum sp. und Produetus pyxidiformis-pustulosus. Daraus ergibt sich für diesen
Kalk das Alter der Stufe des Productus giganteus var. edelburgensis, also oberes Unter-
karbon. Der Kalk ist grau mit roten Putzen und Linsen, z. T. dunkelgrau und bituminös.
Von hier zum Agias steht noch 5 km weit der Kalk am Gebirgsrand an, dann aber legt
sich vor ihn ein nach Ö an Breite rasch zunehmender Granitzug. Beim Austritt des Agias
ist der Granit 3 km breit. In enger Schlucht mit 200 m hohen steilen Wänden bricht
hier der Fluß durch den Granit, der sich noch ungefähr 2 km weit in die Steppe fortsetzt,
niedrige, vom Fluß durchbrochene Rücken bildend.

Der Weg ins Agiastal führt über eine Kuppe links des Flusses, hoch über ihm.
Hier und beim Abstieg in das Tal ist der Granit gut aufgeschlossen. Es ist in normaler
Ausbildung ein ziegelroter Biotitgranit. In ihm kommen lichtgraue Partien vor, welche
eine aplitische Facies darstellen, ferner solche von dioritischer Facies, auch finden sich
porphyrische und gneißartige Partien sowie basische Putzen (Grünstein und Hornblende-
gabbro). Der Granit ist von massenhaften weißen und lichtrötlichen Apliten durchschwärmt
und mit zahlreichen Rutschflächen durchsetzt, auf welchen eine matte, hellgrüne, bis 1 cm
dicke Schicht von Epidot liest. Diese Rutschflächen sind poliert und mit Rutschstreifen
versehen, welche N 60 W laufen und nach N ansteigen. Auffallend ist der Unterschied
der Anwitterung des Granites: an steilen und senkrechten Flächen wittert er rotbraun und
spiegelnd an, an schwachgeneigten Flächen aber viel heller und mehr bräunlich mit Stich
ins Grüne.

Talauf grenzt der Granit an einen Kalkzug, der in einer Breite von 100 m auf der
linken Seite aufgeschlossen ist. Der direkte Kontakt ist nicht sichtbar, an seiner Stelle
zieht eine seichte Runse herab, in welcher abgestürzte Blöcke von injiziertem Schiefer und
von grauem Kalk mit Crinoideenstielgliedern liegen. Dann kommt eine kleine Partie von
anstehendem weißem Marmor mit mehligsandigen Bruchflächen, dann marmorisierter Kalk
mit Grünschiefer zusammengeknetet und Diorit. Nun erst kommt die Hauptmasse des

Kalkes als hellbraungrauer, marmorisierter Kalk mit Zwischenlagen von grauem und
schwarzem Kalk, mit Crinoideen. Streichen N 75 W, Fallen erst 65 N, bald aber 60 8.
Der Kalk ist durch den Granit und seine dioritischen Nachschübe metamorphosiert und in
seiner Lage stark gestört worden. Ob der Kalk mit dem von Jagassu in Verbindung steht,
kann ich nicht entscheiden, möglich wäre es immerhin und dann hätte der Granit post-
unterkarbonisches Alter. Möglich ist aber auch, daß der Kalk zu einem der in der
Schieferzone an manchen Stellen gefundenen Kalkzüge gehört und somit älter ist als der
Kalk von Jagassu.

Der Kalk streicht quer über das Tal und man sieht auch rechts, daß er vom Granit
beeinflußt ist. Einzelne helle Partien, die hier in verschiedener Höhe im Granit sichtbar
sind, dürften mitgerissene Kalkschollen sein. Nördlich der Mündung eines rechten Seiten-
tales sieht man den Hang von Kalk gebildet, dessen Schichten 50—60° N fallen, von
Granit unterlagert sind und an zwei Stellen mit granitischem Material injiziert sind, welches
zwischen die Schichten eingedrungen ist.

Auf seiner Südseite grenzt der Kalk an Gmeiß, der jetzt 5 km weit das anstehende
bildet. Seine Beschaffenheit ist ziemlich ungleichmäßig, neben grünem findet sich weißlicher
und rötlicher, auch grüner mit porphyrischem rosa Feldspat, gleich dem im Granit, kommt
vor. Quarz in Gängen und Linsen ist häufig. Im Gmneiß tritt auch Quarzdiorit auf. Streichen
des Gneisses N 20 W, 40-SON fallend. Nach S wird der Gneiß schiefrig und geht
allmählich in Phyllit über. In diesem verläuft nun das oberste Stück des Agiasquertales
und das ganze Längstal. Bevor ich aber zur Besprechung desselben übergehe, möchte ich
einige Beobachtungen mitteilen, welche ich in zwei kleinen linken Seitentälern des Agias-
quertales, dem Kauinduibulak und seinem nördlich von ihm verlaufenden Paralleltal
gemacht habe.

Beide Täler ziehen in W-O-Richtung und brechen steil zum Agias ab. Das nördliche
ist etwas länger als das südliche, welches ungefähr 5 km mißt. Der Unterlauf der beiden
Täler sowie die östliche Hälfte des trennenden Kammes liegt im Phyllit. Es ist ein meist
grünes, teilweise auch schwarzgrünes und grauschwarzes Gestein mit Quarzgängen und
Quarzlagen (Quarzphyllit). Im Südtal kommen auch Streifenglimmerschiefer vor. Die
Phyllite sind meist gefältelt, sie streichen im Südtal N 15 O bei 50 8 Fallen, am Kamm
zwischen beiden Tälern N 40 OÖ bei 60 S, während ich im Nordtal an einer Stelle N-S
Streichen bei 45 N Fallen maß. Im Südtal sind die Phyllite häufig von ziemlich mächtigen
Apliten durchschwärmt, welche in dieser Ausdehnung am Kamm und im Nordtal fehlen.
Geht man im Südtal weiter, so kommt man nach Überwindung des steilen Anstiegs in den
oberen, schwach geneigten Teil des Tales und bald an die Grenze des Phyllites. Rötlicher
Aplit steht hier an und tritt in Kontakt mit weißem Marmor. Die Grenze läuft N 25 W.
Der Marmorzug ist 20 m breit, danach kommt wieder Aplit, der auch noch in einer von NW
vom Kamm zwischen beiden Tälern herabziehenden Rinne ansteht. Höher oben kommt
rotbrauner Tonschiefer, dann Grünstein mit Schwefelkies. Danach folgt wieder ein Kalkzug,
der 60 m breit ist, aus weißem Marmor und grauem Kalk besteht und mit schroffen Formen
emporragt. Nach ihm kommt roter und brauner Quarzporphyr mit Tuffen, der sich bis
zur Kammhöhe fortsetzt.

Steigen wir nun vom Agiastal auf dem Kamm selbst empor, so gelangen wir, stets
im Phyllit bleibend, auf einen Gipfel, der 1200 m über dem Agiastal liegt. Von hier

sehen wir in beide Täler hinab und erkennen nun, daß der obere Kalkzug des Südtales
über den Kamm in das Nordtal herüberzieht, 600 m westlich des Gipfels. Hier ist eine
breite Einschartung, welche die Westgrenze des Phyllits bezeichnet. Nach dieser Scharte
kommt der Kalkzug, aber er ist hier nicht mehr einheitlich, sondern durch einen phylli-
tischen Streifen in zwei Abteilungen zerlegt. Die Breite der ganzen Zone beträgt 80 m
(Fig. 11 und 12). Westlich des Kalkes setzt der Quarzporphyr über den Kamm herüber.
Der Kontakt Kalk-Porphyr setzt nun schräg durch das Nordtal, welches aus der Ver-
einigung zweier Kare entsteht, derart, daß an dem Felsrücken zwischen den beiden Karen
der Kalk noch in einer Breite von 50 m das äußerste Ende bildet (Punkt b auf Fie. 11
und 12), erscheint in der kleinen, vom Eis gerundeten Felspartie im Talboden (Punkt a
auf Fig. 11) wieder und zieht zum Kamm hinauf, der das linke, etwas größere Kar im
Nordwesten begrenzt. Hier zeigt eine Einschartung die Stelle des Kontaktes (Punkt ce
auf Fig. 11). Der Kalk liegt im allgemeinen konkordant mit dem geschichteten Quarz-
porphyr, so bei aN 850, 658, zwischen a und c beträgt das Einfallen 40—50 N und
bei e stehen die Schichten noch steiler. Der Kalk bildet von hier nach OÖ den Kamm,
sowie das ganze Nord&ehänge, stellt sich in geringer Entfernung von c senkrecht und ist

Blick vom Gipfel zwischen den Kauinduitälern auf das Nordtal. Kontakt Kalk-Quarzporphyr zieht
schräg über den Talkessel hinweg, von b über a nach c. k = Kalk der Phyllitzone, q = Quarz-
porphyr, p = Phyllit.

Von Punkt a der Fig. 11 Blick auf den Gipfel zwischen beiden Tälern. Bedeutung der Zeichen
wie bei Fig. 11.

Abh. d. math.-phys. K1.XXV, 8. Abh. 6

in eine Masse spitzer Türme und Kegel aufgelöst, die auf den ersten Blick an Erdpyramiden
erinnern. Ungleichheiten der Lagerung kommen vor, außer senkrecht stehenden auch steil
nach N und S fallende Partien. Der Kalk ist weißgrau, braust mit verdünnter Salzsäure
auch ganz nahe am Kontakt, wo er gerötet ist, und zerfällt, je weiter man am Kamm
nach O geht, desto leichter durch die Wirkung der Atmosphärilien, sodaß dort nur kleine,
isolierte Felspartien aus dem hellen Schutt aufragen, welcher bis zur Kammhöhe hinauf
das Gehänge bedeckt. Die Grenze gegen den Phyllit tritt durch den starken Farbenunter-
schied des Schuttes beider Gesteinsarten scharf hervor.

Der Quarzporphyr hat die gleiche Ausbildung wie im Südtal. Er ist meist rotbraun,
teilweise auch grün mit roten Orthoklasen. Tuffe sind gleichfalls vertreten. Auch im
Asiastal, an der Mündung des Nordtales, stehen sie an. Sie enthalten viel Einschlüsse
von rotbraunem Tonschiefer, gleich dem, der aus dem Südtal schon erwähnt wurde. Im
Nordtal kommen ebenfalls solche Tonschiefereinschlüsse im Tuff vor, ferner finden sich hier
mit Quarzkörnern durchsetzte Tonschiefer und Stücke, welche eine Porphyrlage zwischen
Tonschieferlagen zeigen. Es gelang mir nicht, Tonschiefer in weiterer Verbreitung anstehend
zu finden, das einzige Vorkommen von anstehendem Tonschiefer ist das vom Südtal schon
erwähnte. Nach der Häufigkeit des Tonschiefers in dem Quarzporphyrtuff muß er aber
zur Zeit des Emporsteigens des Porphyrs eine viel größere Ausdehnung gehabt haben.
Auffallend ist auch, daß im Tuff Trümmer des Kalkes vollständig fehlen. Es muß dies
so erklärt werden, daß, wie ja auch aus der Lagerung hervorgeht, der Porphyr nieht durch
den Kalk hindurchgedrungen, sondern nur neben ihm aufgestiegen ist, und daß es an der
Grenze gegen den Kalk zu einer Tuffbildung nicht gekommen ist. Die ganze vom Quarz-
porphyr auf den Kalk ausgeübte Metamorphose beschränkt sich auf Rötung am Kontakt
und Marmorisierung. Beides, Kalk wie Tonschiefer, liest in der Phyllitzone, der Kalk
als Einlagerung, wie er ja so häufig im Phyllit vorkommt, und der Tonschiefer vielleicht
als ein gegen die Agentien, welche die Umwandlung des Phyllites bewirkt haben, sehr
widerstandsfähiger Teil des ursprünglichen Gesteins.

Bei der Biegung des Agias mündet von SW kommend ein bedeutendes Tal, Kongr-
bulak. Da ich dieses Tal nicht selbst besuchte, kann ich über seine geologischen Ver-
hältnisse nur sagen, was ich aus den von Prof. Merzbacher und Führer Kostner von dort
mitgebrachten Handstücken schließen konnte.

Das Hauptgestein ist auch hier Phyllit, der im untersten Tal 20—30 N fällt - bei
W-O Streichen. In ihm finden sich Amphibolit, Eklogit, Glaukophaneklogit und Glau-
kophanschiefer, auch Glimmerschiefer kommen vor. Aplite sind ziemlich reichlich ver-
treten. In den höheren, südwestlichen Teilen kommen granatführende Glimmerschiefer,
Kalkglimmerschiefer und Serpentin vor, ferner finden sich hier schwarze Tonschiefer und
grauer kristallinischer Kalk mit Putzen von Tonschiefer. Gerölle von rotem und lichtem
Granit stammen wahrscheinlich aus dem das Nordtal abschließenden Kamm, welcher die
Wasserscheide gegen das Musarttal bildet, in welchem wir den Granit wieder antreffen werden,

Kurz seien noch die jungen Ablagerungen des Quertales des Agias besprochen. Das
Tal bildet einen wenig ansteigenden Boden von 150—200 m Breite. Nach unten ist er
abgeschlossen durch den Granit am Gebirgsrand, durch den sich der Fluß in enger Schlucht
bindurchzwängt. Vor der Durchsägung dieser Barre war das Quertal von einem See aus-
gefüllt, dessen Ablagerungen teilweise noch erhalten sind. So fließt der Agias heute

10—15 m tief eingerissen in die geschichteten Schotter, welche den ebenen Talboden bilden.
Auf der rechten Seite ist noch ein Rest einer höheren, 30—40 m über den ebenen Tal-
boden ansteigenden Terrasse erhalten, welche aus geschichteten Lagen von Sand und Löß
mit Geröllen besteht. Auch links sind bei der Mündung des Tegermen-bulak Teile der
Seeterrasse erhalten.

Flußauf verengt sich das Tal und der Fluß fließt hart am Abbruch einer Terrasse
links, die auch rechts teilweise erhalten ist, welche aber nicht nur aus geschichtetem
Schotter, sondern auch aus Moränen besteht. Man sieht hier rechts Moräne und darüber
geschichteten Schotter, links in dem Steilabsturz eine 6 m breite Partie von stark gefal-
teten Schichten von Löß mit Geröllen von harten Sandlagen und feinen Geröllagen. Über
dieser gefalteten Partie liegt Moräne. Es hat also hier das Eis bzw. die vom Eis vorge-
schobene Moräne eine Stauchung des Untergrundes bewirkt, welcher aus den Sedimenten
einer vorhergegangenen Interglacialzeit besteht. Auch rechts ist schwach S fallender
geschichteter Löß zu sehen, von Moräne überlagert.

Es ist aus diesen Aufschlüssen zu sehen, daß die heute noch gewaltigen Gletscher
des Hauptkammes zur Eiszeit eine viel größere Ausdehnung hatten und bis nahe an das
Tekesbecken, vielleicht sogar in dieses selbst, sich erstreckten. Dem entspricht auch die
Form des Agiasquertales. Es ist gegenüber seinen Seitentälern übertieft, und diese münden
mit Steilstufen ein. Ausgezeichnet ist dies an dem Kauinduibulak und seinem Paralleltal
sichtbar. Nach Ersteigung der Steilstufe kommt man bei beiden Tälern in einen breiteren,
flachen Boden, der von alten Moränen ausgefüllt ist. Der Hintergrund der Täler ist
karförmig erweitert; während aber im Südtal noch ein ziemlich beträchtlicher Gletscher
erhalten ist, ist im Nordtal, das die gleiche Höhe und gleiche Exposition (0) hat, in den
beiden Karen, aus deren Veremisung es entsteht, kein Rest der alten Gletscher erhalten,
selbst perennierende Schneefelder fehlen, und nur die Art der Formen, die alten Moränen-
hügel und die vom Eis abgeschliffenen Felsen, sowie die ebene sumpfige Fläche hinter
den Hügeln der alten Endmoräne im mittleren Teil des Tales beweisen die frühere Existenz
von Gletschern, deren Moränen auch im unteren Tal bis hinab zum Agiastal in nicht
geringer Mächtigkeit aufgeschlossen sind.

Längstal des Agias.

Wie schon erwähnt wurde, liegt das ganze Längstal des Agias, ähnlich dem des
Koksu, in der Phyllitzone und zwar ungeführ parallel der Hauptstreichrichtung. Daher
bietet sich hier wenig Bemerkenswertes. Diese Zone ist sehr einförmig gebaut, der Phyllit
selbst erscheint kilometerweit in der gleichen Ausbildung oder weist nur geringe Ver-
schiedenheiten in Farbe und Quarzführung auf. Im Tal selbst sind nur wenig Aufschlüsse,
denn mächtige Moränen und Schotter füllen es aus. Auf diese Geröllmassen, welche teil-
weise bis zu großer Höhe erhalten sind, legen sich von den Hängen herabziehende alte
Schuttkegel, welche meist dicht mit Wald und Buschwerk bewachsen sind und hoch hin-
aufreichen. Nur wo in Wasserrinnen frisches Gestein herabgeschwemmt worden ist, kann
man die. Gesteine erkennen und findet meistens Phyllit. So weit Schichtung zu erkennen
ist, sieht man ungefäihr WSW—ONO Streichen und verschieden steiles N Fallen. Die
rechte Talseite ist hiezu günstiger als die linke. Denn der Fluß ist ganz an die rechte

Seite gedrängt, wo er zwischen den Schutterrassen und anstehendem Fels fließt. Infolge
der Lagerung sind hier die Hänge steiler als links, bieten daher weniger Gelegenheit zur
Bildung ausgedehnter Schuttmäntel und sind infolge ihrer Südexposition nur mit spär-
licher Vegetation bewachsen. So kann man hier von der gegenüberliegenden Talseite aus
(der Weg führt stets links des Flusses) erkennen, daß die Schichten im unteren Teil des
Tales mit 40—50° N fallen. 6 km oberhalb der Mündung des Khaptnsu fallen sie noch
steiler, 50—60 N. Talauf tritt hier ein Berg etwas gegen das Tal vor und man sieht
an ihm den Phyllit SW—NÖ streichen und 40—50° NW fallen. Nach ihm kommt wieder
das normale Streichen, aber die Neigung der Schichten wird geringer und geht bis zu
20° herab. Es scheint, als ob hier eine Scholle durch Querverwerfungen beiderseits heraus-
gebrochen sei, welche zugleich die Grenze zwischen den schwächer und stärker geneigten
Schichten des oberen und unteren Talabschnittes bildet.

In den Phylliten fand ich an verschiedenen Stellen Einlagerungen von Amphibol-
gesteinen, sowie von Gneiß und Schiefern. Die vom Kongrbulaktal wurden schon erwähnt,
ebenso fanden sie sich weiter nach OÖ. Der Berg südlich der Biegung besteht zu unterst
aus schwarzem Phyllit, höher oben steht grüner Amphibolit an und aus dem Gletscherkar
westlich des Gipfels kommt nur Amphibolit und Muskowitglimmerschiefer mit großen
Granaten und Hornblendenadeln.

Bei der Mündung des Koprsaitales steht grüner Gneiß mit Quarzgängen und -linsen
an, weiter oben im Agiastal grüner Glimmerschiefer. Ein weiteres Vorkommnis solcher
Gesteine ist etwas unterhalb des erwähnten Berges mit der abweichenden Lagerung. Es
mündet hier auf der linken Seite ein kleines, aus einem Kar herabziehendes Tal. Im
Schutt dieses Tales fand ich durch sekundäre Infiltration mit Eisenverbindungen geröteten
Muskowitglimmerschiefer, granatführend, Glaukophanschiefer, Glaukophaneklogit, helleren
und dunkleren Eklogit und schiefrigen Granatgabbro.

Im obersten Teil des Längstales, dort, wo der von S kommende Agias nach W
umbiegt, treffen wir etwas interessantere Verhältnisse. Es mündet hier ein von NO kom-
mendes Tal, welches ganz im Phyllit liest. Westlich von ihm ziehen zwei weitere kleine
Täler in N-S Richtung zum Agias herab. Hier liest in den Phylliten ein Kalkzug von
300 m Mächtigkeit. Steigt man den Hang östlich des ersten Hochtales hinauf, so sieht
man im N einen Berg, dessen Oberbau aus Kalk besteht, welcher konkordant mit dem
liegenden Phyllit streicht und fällt, ONO—WSW, 20—40 N. Nach SW setzt sich- der
Kalk fort und erscheint wieder westlich des ersten Hochtales.. Die Sohle des Tales liest
durchaus im Phyllit, der hangende Kalk ist erodiert. Erst in einiger Höhe über dem
Talboden erscheint er wieder und bildet den Kamm, welcher das erste Hochtal vom zweiten
scheidet. Die Schichten scheinen hier, abgesehen von kleinen Störungen, mit 30—40°
nach OÖ einzufallen, so daß wahrscheinlich durch das erste Hochtal eine Querverwerfung
zieht. Überschreitet man nun den schmalen Kamm und blickt in das zweite Hochtal, so
sieht man, wie hier der Kalk mit steilen Wänden zur Talsohle abbricht. Der Kalkzug
setzt in südwestlicher Richtung schief durch das Tal, so daß der gegenüberliegende Kamm
nur noch aus Phyllit besteht mit Ausnahme eines kleinen Buckels am Südabfall des Kammes,
welcher von Kalk gebildet wird. Die Hauptmasse des Kalkes liest südlich des Kammes
und senkt sich rasch hinab zum Agiastal, dieses unter sehr spitzem Winkel schneidend.
Dort bildet der Kalk noch etwa 3 km weit die rechte Uferwand. Ob dieser Kalkzug sich

links des Flusses fortsetzt, konnte ich nicht entscheiden. Dagegen ist links, gegenüber
der Mündung des zweiten Hochtales, ein weiterer schmaler Kalkzug dem Phyllit einge-
schaltet, der von dem eben beschriebenen vollständig getrennt ist und sich nach O rasch
zum Talboden herabsenkt.

Der Kalk ist fast durchwegs in grauen bis weißen Marmor umgewandelt, mit Quarz-
lagen durchsetzt und mit massenhaften Chlorit- und Muskowitblättchen erfüllt, auch sind
manchmal Granaten und Schwefelkies in ihm eingeschlossen. Auch ein tiefgrüner Amphi-
bolit wurde im Kalk gefunden.

Der Phyllit ist meist blaugrün, aber auch bläulich und grauschwarz, auch hellere
Partien kommen vor. Neben Phyllit finden sich auch Glimmerschiefer und alle Übergänge
zwischen beiden Gesteinen.

Nördlich des Kalkes erscheint wieder Phyllit bzw. Glimmerschiefer und auf der West-
seite des ersten Hochtals sieht man, daß er auf dem Kalk liest. Es ergibt sich daraus,
daß der Kalk eine Einlagerung im Phyllit ist, welche gleichzeitig mit diesem metamor-
phosiert wurde. Nachträgliche tektonische Störungen haben dann den einheitlichen Kalkzug
zerrissen, sodaß jetzt die Konkordanz mit dem Phyllit nur noch teilweise erhalten ist.

Das Agiaslängstal hat nicht nur geologisch, sondern auch morphologisch große
Ähnlichkeit mit dem des Koksu. Das Gefälle ist nicht groß, der Talboden, im unteren
Teil wenigstens, breit und mit mächtigen Schuttmassen ausgefüllt. Bei der Mündung des
Koprsai bilden sie sieben Terrassen übereinander, welche eine Höhe von ca. 30 m über
dem Fluß haben, und beweisen, daß einst viel größere Wassermengen das Tal durchflossen
haben. Möglich ist auch, daß wie im Quertal, so auch im Längstal ein See bestand
(der mit dem im Quertal vereinigt war), und daß dessen Ablagerungen ganz oder zum Teil
die Terrassen aufbauen. Auf den Schottern liest im oberen Teil noch manche alte Moräne,
sumpfigen Boden erzeugend. Die Formen der Phyllitberge sind, wie überall, ohne besondere
Schönheit und zeichnen sich durch ermüdende Gleichförmigkeit aus.

Koprsaital.

Bei seiner Mündung in das Agiastal liegt das Tal des Koprsai, seines bedeutendsten
Zufiusses, in der Phyllitzone. Phyllit selbst tritt hier sehr zurück gegenüber Amphibol-
gesteinen, Gneissen und Schiefern, welche auf große Strecken hin anstehen. So setzt gleich
beim Eintritt in das Tal der vom Agiaslängstal schon erwähnte Biotitgneiß quer über das
Tal und der Fluß durchbricht ihn in enger Schlucht. Auch im Koprsaital spielen Moränen
und Schotter eine große Rolle und verhindern fortlaufende Beobachtungen über die
anstehenden Gesteine. Bis zum untersten linken Zufluß, Karagaibulak, ist das Haupt-
gestein bald körniger, bald schiefriger Gneiß, in welchem Diorit und Grünstein auftreten.
Direkt nördlich Karagaibulak fand ich auf einer 500 m langen Strecke, quer zur Streich-
richtung, folgende Gesteine: verschiedene Glimmerschiefer, auch Knotenglimmerschiefer, und
den Schiefern eingelagert Amphibolite von verschiedener Ausbildung, Granatamphibolit,
epidotführenden und injizierten Amphibolit. Dazu kommt noch ein rechts des Koprsai
gefundener heller braungrüner Amphibolit mit zahlreichen Muskowitblättchen.

Oberhalb der Steilstufe, mit der das Karagaibulaktal zum Koprsai endigt, liegen
einzelne Gerölle von Kalk, welche beweisen, daß am oberen Ende des Tales, das noch

canz in der Phyllitzone liegt, ein Kalkzug vorhanden ist. Der Kalk ist metamorphosiert,
ich fand schwarzen Kalkschiefer mit großen Turmalinnadeln und weißen Marmor. Von
diesem lag ein größerer Block frei und ließ die Wirkung der starken Insolation erkennen.
Die äußeren Partien waren vollständig mürb, sodaß sie beim Anfassen zu grobem Sand,
aus den einzelnen Mineralkörnern, zerfielen, nach innen wurde der Stein allmählich fester,
ließ aber noch bis 20 cm von der Oberfläche Beeinflussung durch die Insolation, durch
sandigen Zerfall, erkennen.

Talauf werden die Verhältnisse etwas günstiger insofern, als die Moränen und fluvio-
glacialen Schotter an Masse zurücktreten und mehr Gehängeschutt vorhanden ist. Es
kommen Glimmerschiefer mit dunkelgrünen Knoten, dann solche mit viel kleinen Quarz-
linsen und nach diesen granatführende mit großen Muskowitblättern. Danach kommt
wieder eine Zone mit Amphibolgesteinen, beginnend mit grünem Eklocit, der ganz mit
kleinen Granaten gespickt ist, nach ihm stehen grün- und blaugraue Glaukophanschiefer
und graugrüner Granatamphibolit an. Abgeschlossen wird die Serie wieder von Muskowit-
glimmerschiefer. Diess Gesteine stehen auch auf der rechten Seite an, wie überhaupt die
Schichtung, soweit eine solche erkennbar ist, quer zur Talrichtung verläuft und das Tal
ein reines Erosionstal ist, welches erst durch die Gletscherwirkungen aus der V- in die
U-Form übergeführt worden ist.

Nach dem Glimmerschiefer kommt wieder Phyllit, in welchem das Tal noch bis 2 km
unterhalb des Gletscherendes bleibt. Einige Gesteine, welche in der Phyllitzone noch auf-
treten, aber nicht anstehend, sondern nur in abgestürzten Blöcken gefunden wurden, mögen
hier Erwähnung finden. Es ist Serpentin und wahrschemlich mit ihm vergesellschaftet
Strahlstein mit Talk, ferner Garbenschiefer. Diese Gesteine müssen nördlich des obersten
Koprsaitales anstehen.

Die Grenze des Phyllitzone setzt spitzwinklig durch das Tal in ONO-WSW Richtung.
Die südlich folgende Zone besteht aus Kalk und porphyrischen Gesteinen. Die Berührung
beider Zonen habe ich an verschiedenen Stellen im Detail untersucht. Zur leichteren
Orientierung sei zunächst auf die Zeichnung (Fig. 13) verwiesen. Sie gibt den ersten
Anblick auf die Kalkzone für den im Koprsaital aufwärts Gehenden. Von rechts mündet
hier, wo das Koprsaital aus SW kommend nach N umbiest, ein Seitental aus SO. Zu
beiden Seiten im Vordergrund stehen die Amphibolgesteine an, welche dem Phyllit einge-
lagert sind. Jenseits des breiten Talbodens des Koprsai steht noch Phyllit an in einem
nach WSW schmäler werdenden und zur Talsohle sich herabsenkenden Streifen. Über ihm
liegt eine helle, mauerartig aus dem Gehänge vortretende Zone von Kalkstein und über
dieser erheben sich Felshänge aus dunklerem Gestein, die Quarzporphyre.

Im einzelnen ist die Grenze zwischen Phyllit und Kalk nicht so einfach und scharf
. ausgeprägt, wie es aus der Ferne den Anschein hat und zwar deshalb, weil nahe der

Grenze dem Phyllit mehrere Kalkzüge eingeschaltet sind. Es soll daher die Beschreibung
der drei Stellen erfolgen, an welchen ich die Grenze genau untersucht habe. Es sind dies
die drei Punkte a, b, ce der Kartenskizze (Fig. 14).

a: von der Vereinigung der beiden (Fig. 15) Flüsse hinauf zum Eckpfeiler zwischen
Koprsai und rechtem Seitental. Unten Gehängeschutt, dann grauschwarzer gefältelter
Phyllit mit Quarzlagen. Konkordant (N 80 O, 65 S) 20 m dunkelgraue Kalkschiefer, auf
welche sich eine Schicht von dunkelgrauem und eine von weißem Marmor legt. Es folet

030 WIW

Blick vom Koprsaital nach S auf die zentrale Zone, Kontakt von Phyllit (p) mit Unterkarbon-
kalk (k). Im Hintergrund Quarzporphyr (q), vorn Amphibolit (am) in der Phyllitzone. Punkt a
siehe Fig. 14 und 15!

p = Phyllit. k = Unterkarbonkalk. q = Quarzporphyr.
Skizze des oberen Koprsaigebietes. M.1:100000. Punkt a, b, ce siehe Fig. 15, 16, 17!

Fig. 15.

wieder Phyllit, diesmal grüner, 50 m, darauf 5 m dunkelgrauer Marmor, wenig hellgrüner
Phyllit, 10 m grauschwarzer, 4 m grüngrauer, dann harter rötlicher Phyllit, der nach oben
an Härte verliert und nach 15 m in grauen übergeht. Dieser ist 30 m mächtig. Dann
kommt grauer und weißer Marmor, der bis hinauf zum Eckpfeiler und darüber hinaus
nach Süd bis zur tiefsten Einschartung in dem zur Höhe weiterziehenden Grat ansteht.
Er scheint diskordant zum Phyllit zu liegen, N 750, SO S, seine Mächtigkeit beträgt 100 m.
Südlich davon kommt wieder rotbrauner Phyllit, der noch eine Marmorbank einschließt
und, getrennt von ihr, eine Bank vollständig zu Breecie zertrümmerten Kalkes, in welcher
das Bindemittel kalkig ist, die Trümmer aber dolomitisch sind. Der rotbraune Phyllit
geht in grauen über und auf ihn folgt der durch seine Farbe schon vom Tal aus auf-
fallende blaugrüne Phyllit. In ihm befinden sich häufig, und zwar meist den Schichten
entsprechend, gelbbraune Partien, welche stark zersetzt und mit Eisenoxyden angereichert
sind. Der blaugrüne Phyllit ist 70 m mächtige, dann kommen noch 10 m lichter grüner
Phyllit. Die Pbyllite nach dem rotbraunen fallen mit 40° nach Süd und sind durch eine
Verwerfung von dem rotbraunen Phyllit mit der Marmorbank getrennt. Nach dem letzten
Phyllit schwingt sich der Grat empor. Er besteht aus dem Kalk, der schon von unten
erkennbar ist und den Beginn der zentralen Zone bezeichnet. Schichtung ist hier nicht
sichtbar.

Der Kalk im Phyllit ist schwarz und grau, stark kristallinisch, dünngeschichtet oder
ohne deutliche Schichtung und besonders am Eckpfeiler stark zertrümmert und durch
Kalkspat und Quarz wieder ausgeheilt.

b: 2 km unterhalb des Gletscherendes (Fig. 16) steigt der rechte Hang steil an bis
400 m über Tal. Nach Überwindung dieses Steilhanges kam ich in ein kleines, S-N ver-
laufendes Tälchen, in dessen karförmigem Hintergrund ein kleiner, stark zurückgegangener
Gletscher liegt. Ich erhielt folgendes Profil: Phyllit fehlt hier, der Kalkzug tritt unmittelbar
an das Tal heran und steigt mit steilen Wänden empor. Der Kalk ist meist in Marmor
umgewandelt derart, daß er aus einem Wechsel von dunklem und hellem Marmor besteht.
Im Marmor zwei Einlagerungen von stark gefaltetem Kalkphyllit, welcher leichter ver-
wittert als der Marmor und dessen Oberfläche deshalb zwei vom Tal aus sichtbare begrünte
Bänder bildet, die sich nach unten vereinigen. Im allgemeinen fallen die Schichten,
soweit erkennbar, mit 50°8 bei N 85 W Streichen. Doch sind lokale Störungen vor-
handen, so im dünnplattigen Kalk N-S Streichen und 35 W Fallen. Am oberen Ende des

IA 50

More EI
Ic)

Fig. 17.

Fig. 15, 16, 17. Drei Profile an der Grenze zwischen Phyllitzone und zentraler Zone im
oberen Koprsaital.

p = Phyllit |

= % ER Gesteine der Phyllitzone.

br = Kalkbreceie

k = Kalkstein, z. T. in Marmor umgewandelt

kp = Kalkphyllit Gesteine der zentralen Zone.
q = Quarzporphyr J

Die Punkte a, b, e entsprechen denen auf Fig. 14.

Abh.d. math.-phys. Kl.XXV, 8. Abh.

Steilhanges legt sich an den Marmor konkordant eine Serie von dunkelgrünen bis hell-
grünen und weißlichgrünen, höher auch violetten Gesteinen, teils deutlich, teils undeutlich
oder gar nicht porphyrisch und stets gebankt. In ihnen kommen Partien von weißem
und grünlichem, lokal gerötetem Serieitschiefer vor, die im Querbruch deutliche porphy-
rische Struktur zeigen und sich somit als umgewandelte Quarzporphyre zu erkennen geben.
Auch die anderen Gesteine müssen als Quarzporphyr bezeichnet werden.

c: zwischen b und der Gletscherzunge (Fig. 17) fließen zwei Bäche vom linken Hang
herab. In der Rinne des zweiten, näher am Gletscher gelegenen, stieg ich hinauf. Wo
der Bach in das Koprsaital austritt, steht Kalk an. Er ist rechts des Baches marmorisiert,
grau, dünngeschichtet, mit dünnen Quarzlagen. Seine Fortsetzung links des Baches ist
erodiert. Hier tritt als erstes gelblicher Marmor auf in einer Mächtigkeit von 10 m,
konkordant mit dem Kalk rechts. Dann beginnt die Zone der Wechsellagerung zwischen
Kalk und Phyllit. Auch hier wieder findet, ebenso wie bei a, kein plötzlicher Wechsel
statt, sondern der Übergang geht in der Weise vor sich, daß Kalk- bzw. Marmorlagen
mit Schieferlagen abwechseln und erst nach ungefähr 150 m, quer zum Streichen gemessen,
ausschließlich Phyllit ansteht. Im einzelnen sehen wir folgendes:

Stark zerbrochene und bei Schlag leicht zerfallende Chloritschiefer mit mehr oder
weniger rosa Quarz in Lagen und Linsen, die bis 4 cm Dicke erreichen, konkordant mit
dem Marmor. Dazu Breccien von Schiefermaterial und Kalktrümmern, ganz regellos durch-
einander gemischt. Dann kommt stark zertrümmerter, zu hellgelbem Sand verwitterter
Kalk, der noch mit wenig Schiefermaterial injiziert ist. Lichtgelber, massiger Quarzit.
Sandig zerfallender, schmutzigweißer Marmor, dünngeschichtet. Es folgt grauschwarzer
Phyllit mit Quarzlagen, stark gefältelt, dann weißer und grauer Quarzit mit serieitischen
Häuten, lichter weißer und grauer Marmor. Die Mächtigkeit dieser ganzen Zone beträgt
nur 25—30 m. Es folgt eine Steilstufe, über die der Bach herabstürzt. Sie besteht aus
dunklen Kalken und hellem Marmor, 30 m mächtige, darauf folgt 20 m grauschwarzer
Phyllit, 5 m heller Marmor und dann nur noch grauschwarzer Phyllit, der bis zum oberen
Ende des Steilhanges aufgeschlossen ist in einer Mächtigkeit von 100 m. Er streicht hier
ungefähr O-W und fällt mit 75° 8. Ältere Moränen bedecken weiterhin das anstehende
und erst am unteren Ende der heutigen Endmoräne ist wieder ein Aufschluß von grünem
Phyllit, O-W, 70° 8.

Wir sehen aus diesen drei Profilen folgendes: in die Phyllitmasse schalten sich Kalk-
lager ein, welche von 1m bis zu 100 m Mächtigkeit erreichen und konkordant mit dem
Phyllit liegen. Es sind das in der Phyllitzone gewachsene Kalke, wie sie ja auch an
anderen Stellen (Agiaslängstal z. B.) angetroffen wurden. Gleichzeitig mit dem Phyllit
sind diese Kalkzüge metamorphosiert worden. Auf die Phyllitzone legt sich nun trans-
gressiv der Kalk der zentralen Zone. Ganz sichere Beweise für die Transgression sind
allerdings hier nicht zu finden, aber nach allem, was über die Kalke der inneren Ketten
des Tian-Schan (durch Keidel und Gröber) schon bekannt ist, sind wir zur Annahme der
Transgression auch für diesen Teil des Gebirges berechtigt.

Die ganze Zone ist ein Gebiet starker Störungen, das beweisen bei a die Breceie, das
ungleiche Streichen und Fallen der Phyllite nördlich und südlich des Eckpfeilers und die
Diskordanz des Marmors zum liegenden Phyllit und bei e die intensive Zerrüttung und
Zermalmung der Gesteine.

Die Fortsetzung der Grenze zwischen Phyllit- und Kalkzone ist noch in dem rechten
Seitental zu sehen, welches östlich von a aus der Kalkzone herauszieht. Im Tal selbst
ist die Grenze nicht sichtbar, alte Moränen und Gehängeschutt verdecken hier das anstehende
Gestein. Dagegen tritt sie in dem untersten rechten Seitental gut hervor. Dieses Tälchen
läuft gerade auf der Grenze. Der Kalk bildet, links des Baches, einen kecken Turm und
im Talhintergrund eine Pyramide. Nördlich dieser Berge an ihrem Fuß zieht die Grenze
gegen den Phyllit entlang und ist bis zu dem das Tälchen abschließenden Kamm sichtbar.
Auch hier liegt südlich dieses Kalkes Quarzporphyr und erst weiter talauf erscheint die
Hauptmasse des Kalkes.

Ebenso wie nach O bzw. ONO setzt sich die Grenze nach WSW fort. An dem
zum untersten Teil des Koprsaigletschers abfallenden Gehänge treffen wir die Phyllite mit
den Kalkzügen wieder, allerdings schlecht aufgeschlossen. Jedoch ist zu erkennen, daß
auch hier Wechsellagerung von Phylliten und mit Quarz injiziertem Kalk bzw. Marmor
stattfindet wie bei c. Streichen und Fallen N 65 O0, S5 S. Die Grenze zieht weiter und
setzt schräg über das in den Gletscher mündende linke Seitental. Die untersten 200 m
seines Laufes liegen in grünem Quarzporphyr, ober diesem setzt der Kalk der zentralen
Zone in einer Breite von SO—100 m durch das Tal. Der Bach hat in beiden Gesteinen
eine enge Schlucht ausgearbeitet, welche 100 m unter einer früheren Talstufe liest. Talauf
folgen nun die Phyllite und ihr Erscheinen tritt schon morphologisch deutlich hervor.
Das Tal ist breit, die Hänge sind weniger steil, die Bergformen sanfter.

Wir gehen zur zentralen Zone über. Die Entfernung von ihrem Nordrand bis zum
wasserscheidenden Kamm (denn meine Untersuchungen reichen nur so weit) beträgt rund
20 km. Der Kopırsaigletscher zieht in S-N Richtung vom Hauptkamm herab und endiet
direkt südlich des schon besprochenen Kalkzuges. Der Gletscher bietet somit Gelegenheit,
den Bau dieser Zone kennen zu lernen.

Beiderseits stehen die porphyrischen Gesteine an. Sie erscheinen in verschiedenen
Farben, von dunkel- zu hell- und weißgrün, dann von hell- zu dunkelrot und violett.
Eine bestimmte, nach einer Richtung hin stattfindende Farbenänderung ist nicht vor-
handen, denn wenn auch die dunkelgrünen nach S allmählich heller werden und schließlich
in hellrote, diese in dunkelrote und violette übergehen, so kommen doch nach den violetten
wieder grüne und rote Schichten. Die Gesteine sind mehr oder weniger deutlich por-
phyrisch, meist gut gebankt in diekeren oder dünneren Lagen. Ausgesprochene Quarz-
porphyre kommen nur selten vor, ebenso graue Hälleflinta und die (von b erwähnten)
Serieitschiefer. Näheres über diese Bildungen wird in dem Abschnitt über die Gesteine
des Gebietes gesagt, jetzt sei nur bemerkt, daß der zu diesem Komplexe gehörige Granit
in dem ganzen Gebiete nirgends an die heutige Oberfläche zu kommen scheint. Dagegen
fand ich in den Moränen des Koprsaigletschers einige Stücke, welche dafür sprechen
dürften, daß die Annahme eines in größerer oder geringerer Tiefe steckenden Granitmassives
richtig ist, nämlich Diorit, der ja schon von verschiedenen Stellen in Verbindung mit
Granit beschrieben wurde, und grünen Biotitgneiß mit Hornblende. Endlich deutet auch
die anschließend zu beschreibende Metamorphose, welche die mächtigen Kalkmassen der
zentralen Zone erlitten haben, auf ein Tiefengestein in der Nähe hin, ebenso wie die
anstoßende Zone der Phyllite.

ou
[)

Die porphyrischen Gesteine streichen N 85 W und fallen steil N oder S oder stehen
senkrecht. Die ganze Zone hat eine Breite von 10 km, quer zum Streichen gemessen, und
ihre Gipfel ragen 400 bis 600 m über den Gletscher empor.

Südlich bildet ausschließlich Kalk das anstehende Gestein. Die Grenze zieht quer
über den Haupteletscher, verläuft südlich des linken Seitengletschers und setzt rechts über
den dort mündenden Seitengletscher hinüber auf dessen Nordseite.

Der Kalk ist in seiner ganzen Ausdehnung kontaktmetamorph beeinflußt und die
Partien zunächst dem Kontakt mit den porphyrischen Gesteinen sind vollständig in Marmor
umgewandelt. Der Marmor ist meist weiß und grau, es finden sich aber auch Stücke von
grobkörnigem rosa Marmor, der Lagen von grünen Glimmermineralien enthält. In den
oberen Teilen des Gletschergebietes tritt Wechsellagerung von weißem und grauem Marmor
mit schwarzen und schwarzbraunen, z. T. dolomitischen Kalkschiefern auf. Sie sind äußerst
stark gepreßt und gefaltet, mit massenhaftem rötlichgelbem Glimmer imprägniert, von
Quarzgängen durchsetzt und enthalten z. T. große, stenglige Turmaline. An einzelnen
Stücken sieht man Wechsel von hellen kalkigen und schwarzen dolomitischen Lagen. Teil-
weise sind die Schiefer bituminös und sehr dünnschiefrig. Fossilien wurden keine gefunden,
wenn auch einige Stücke den Eindruck von Korallenkalken machen, so läßt sich doch bei
dem Fehlen jeglicher Struktur in den für Korallen gehaltenen Resten dies nicht feststellen.
Im weißen Marmor sitzen manchmal kleine Granaten, Chloritblättehen und Schwefelkies,
ferner fand ich zwei Stücke von weißem marmorisiertem Kalk, welche durchsetzt sind von
langen stengligen Kristallen von Skapolith.

Die Lagerung des Kalkes bzw. Marmors ist, soweit sich dies erkennen ließ, folgende:
die unteren Partien fallen meist bei NO—SW Streichen mit 40° SO, höher oben, dort, wo
der Hauptgletscher sich nach O wendet, 20° SO. Doch finden sich auch schwach S fallende
und horizontal liegende Partien, so bei dem in das Firnbecken mündenden Gletscher.
Überhaupt scheint in der Umgebung des Firnbeckens und südlich des oberen, O-W ver-
laufenden Teiles des Hauptgletschers schwach S fallende bis horizontale Lagerung vorzu-
herrschen. Schon vom Tal aus ist dies deutlich sichtbar an den beiden höchsten Bergen
südwestlich des Firnbeckens, bei denen weißer Marmor mit schwarzem Marmor oder Kalk-
schiefer wechsellagert. Daneben werden natürlich größere oder kleinere Schollen mit
abweichender Lagerung vorhanden sem. Die gewaltige Eis- und Schneebedeckung läßt
aber keine genauen Aufnahmen zu.

Khaptnsutal.

15 km östlich des Koprsai mündet der zweitgrößte Nebenfluß des Agıas, der Khaptnsu.
Sein Tal bietet im wesentlichen die gleichen Verhältnisse wie das Koprsaital; ich kann
daher die Beschreibung kürzer fassen.

Die untere Hälfte des Tales bis zu der Vereinigung des S- und O-Tales liest in der
Phyllitzone. Die Schichten streichen quer zum Tal. Rechts ist eine Antiklinale mit zer-
störtem First zu sehen, Nordflügel 30°, Südflügel 20—25°. Weiter flußauf stehen links
Glaukophanschiefer, z. T. mit Granatcordierithornfels, und Amphibolit an. Diese Gesteine
fallen mit 30—20° NW, liegen dann nahezu horizontal und fallen später wieder mit
30—40° N. Nach ihnen steht wieder, wie unten, Quarzphyllit an mit intensiver Fältelung.

BB)

Der O-W ziehende Arm des Khaptnsu liegt noch ganz in der Phyllitzone. Er verläuft
in sehr spitzem Winkel mit der Hauptstreichrichtung und bietet wenig Bemerkenswertes.
Im unteren Teil ist dem Phyllit eine Kalkbank eingeschaltet, das Streichen der Phyllite
ist N 65 0, das Einfallen steil S oder senkrecht. In den von $, von der Hauptkette
kommenden Tälern, sieht man im Hintergrund die Kalkberge aufragen.

Gehen wir nun im Südtal aufwärts, so sehen wir große Übereinstimmung mit dem
obersten Koprsaital. Der Phyllit fällt bei W-O Streichen S0—70° S, weiter talauf nur
60°8. Später scheint er N 65 O zu streichen. Sicher tut dies eine dem Phyllit einge-
schaltete Lage von blaugrünem Glimmerschiefer, 45° S fallend. Das Tal, bisher meist enge
Schlucht, wird breiter und ist von Schutt erfüllt, bald aber springt von rechts ein Fels-
sporn vor und drängt den Bach nach W. Hier ist die Grenze zwischen Phyllit- und
Kalkzone. Der Kontakt beider Zonen ist nicht aufgeschlossen. Der Felssporn besteht aus
schwarzem, fossilführendem Kalk, welcher meist stark kristallinisch, z. T. auch schiefrig
ist. Bedeutende Teile des Kalkzuges, der 150—200 m Breite hat, sind in weißen Marmor
umgewandelt. Streichen N 65 O bei senkrechter Schichtstellung. Der Kalk hat auch starke
mechanische Beeinflussung erlitten so, daß die Störungen oft auf Schichten beschränkt sind,
welche zwischen solchen ohne erkennbare Störung liegen. Man sieht dann Auszerrung
und Verdrückung von Schichten zwischen ganz normalen, ferner kleine Verschiebungen
längs Brüchen, die mit Kalkspat ausgeheilt sind, lokale starke Faltungen, welche sich
durch den Wechsel dunkler und heller dünner Schichten gut erkennen lassen. Auf den
Schichtflächen ist der Marmor häufig mit Glimmer impräeniert.

Die Fossilien sind nicht gut erhalten und stratigraphisch wenig brauchbar. Immerhin
ist es sehr wahrscheinlich, daß auch dieser Kalk, wie überhaupt der Kalk der gesamten
zentralen Zone, oberes Unterkarbon repräsentiert, das im Tian-Schan ja so weit verbreitet
ist. Ich fand: Fenestella, Crinoideen, Korallen, schlechte Gastropoden und Brachiopoden
sowie einen ? Orthocerasrest.

Südlich des Kalkes beginnt die Zone der porphyrischen Gesteine mit einem rotbraunen
Quarzporphyr, dem gleichen Gestein, das auch am Koprsaigletscher vorkommt. Es ist
deutlich gebankt und zwar konkordant mit den Schichten des Kalkes, N 65 O, senkrecht.
Talauf geht der Porphyr über in grüne porphyrische Gesteine, und es kommt weiter am
Gletscher die gleiche unteilbare Masse von mehr oder weniger porphyrischen Gesteinen
wie am Koprsaigletscher. Das von diesen Bildungen bedeckte Gebiet ist noch größer als
dort, denn die gesamte Umrahmung des aus SO herabziehenden Gletschers und fast die
ganze des größeren aus S kommenden liegen in den porphyrischen Bildungen, und diese
erreichen hier eine Breite von 15 km. Man sieht bei dem Aufstieg zum Paß über den
SO Gletscher, wie sich die durchaus deutlich gebankten Gesteine allmählich flacher legen
und von senkrechter Stellung im N alle Zwischenstufen bis zu 15° Nordfallen am Paß
durchlaufen, bei ungefähr W-O Streichen. Sie erstrecken sich über den erstiegenen Paß
im Hauptkamm nach S hinaus. Es tritt also hier der Kalk erst jenseits der Wasserscheide
auf und zwar südwestlich des Passes in einem Doppelgipfel, welcher aus hellem Marmor
besteht, soweit die Schneebedeckung das anstehende Gestein sichtbar werden läßt. Die
Kalkzone setzt sich nach O und NO fort und südöstlich des Passes bildet sie einen breiten
Bergrücken.

Wir sehen also einen Unterschied gegenüber dem Koprsai insofern, als die größere
Ausdehnung der porphyrischen Gesteine den Kalk aus der zentralen Lage verdrängt. Die
Wasserscheide, welche im W und O im Gebiet des Kalkes liegt, geht hier auf die por-
phyrischen Gesteine über, welche im Khaptnsugebiet ihre größte Ausbreitung erlangen.
Von hier nehmen sie nach W und O rasch ab, wie die Übersichtskarte (Taf. 1) zeigt.

Grosses Musarttal.

Der große Musart entsteht in der langen Furche des Musartpasses aus den Schmelz-
wassern der von O und W zu der Paßdepression herabziehenden Gletscher. Steil senkt
sich zuletzt die Paßfurche nach N hinab, und der Musartbach tritt in sein Längstal,
welches nur 4 km lang ist. Genetisch muß aber das von W zum Musarttal herabziehende
Turaschutal als der Oberlauf des Musart betrachtet werden, denn es liegt in seiner Ver-
längerung nach W und birgt heute noch einen bedeutenden Gletscher. der vom Dondu-
kolpaß herabkommt. Es wird bei der Darstellung der geologischen Verhältnisse gezeigt
werden, daß auch sie diese Annahme stützen. Auch an der Umbiegung nach NW erhält
der Musart einen bedeutenden Zufluß von dem von OÖ herabziehenden großen Talgletscher
Kai-Jailak, der eine dem Turaschugletscher analoge Lage hat. Nachdem zieht das Tal
in NO Richtung als Quertal weiter und verläuft zuletzt, nach Vereinigung mit dem Don-
dukoltal, in N Richtung bis zum Austritt aus dem Gebirge.

Wenig westlich davon bildet Melaphyrmandelstein am Rande der Tekesebene eine
niedrige, schmale Hügelzone, die sich vermittelnd zwischen Gebirge und Ebene einschiebt.
Nach W reicht der Melaphyr bis zu den Mukur-mutu-Tälern; die isolierten Hügel, welche
sich noch weiter nach W erheben, bestehen aus Kalk. Man sieht grauen Breccienkalk,
sehr hart, grauen kristallinischen Kalk mit roten Putzen, dichten dunkelgrauen Kalk mit
Breccien von Fossiltrümmern. Es ist Kalk des oberen Unterkarbons, der transgressiv auf
älteren Gesteinen, nach Analogie mit der Lagerung in den Mukur-mutu-Tälern!) wohl auf
Granit liegt. Nachträgliche Faltung hat die O-W streichenden Schichten hier an einem
der Hügel muldenförmig aufgerichtet. An der Ostseite dieses Hügels setzt eine Querver-
werfung durch den Kalk, und die kleine Scholle östlich der Verwerfung zeigt um 80°
verschiedenes Streichen und fällt steil S (N 10 0, 65 S). Es herrschen hier die gleichen
Verhältnisse wie weiter westlich, von wo Keidel sie beschrieben hat. Der Rand des Gebirges
bildet eine Trümmerzone und ist von Längs- und Querverwerfungen durchschnitten. Die
Folge dieser tektonischen Vorgänge war die Entstehung des Tekesbeckens, welches eine
zwischen dem Chalyktau im S und Temurlyktau im N eingebrochene Scholle darstellt.
Östlich der Mukur-mutu-Täler ist an solchen Längsbrüchen der Melaphyr emporgedrungen.
Er reicht nach O nicht über das große Musarttal hinüber. Einige isolierte Hügel nördlich
des Ausflusses des großen Musart aus dem Gebirge bestehen aus Granit, der auch das
Gebiet nach S bis joberhalb der Vereinigung des großen Musart und Dondukol bildet.
Es ist ein ziegelroter, grobkörniger Biotitgranit, der von grünlichweißen Apliten durch-
setzt ist.

1) Keidel, Geologische Übersicht über den Bau des zentralen Tian-Schan. Abh. d. Akad. d. Wiss.
München, math.-phys. Kl.. Bd. 23, 91—192, 1906.

Oberhalb der Mündung des Dondukol, schon in der Phyllitzone, welche jetzt folgt,
liegt zu beiden Seiten des Musart ein grauviolettes und grünes Gestein, nach der mikro-
skopischen Untersuchung ein völlig zertrümmerter und zermalmter Granit, analog den
Pfahlschiefern im Bayrischen Wald. Verwerfungen und Brüche durchsetzen in großer
Zahl dieses Gestein. Unter ihm liegt Hornblendegabbro mit teilweise gerundeter und
geglätteter Oberfläche.

Das Tal wird enger und zieht weiter durch die Phyllitzone. In ihr bleibt es ungefähr
6 km weit. Die Schichten des grünen Phyllites fallen steil S (80°) und streichen zuerst
N 25—150 spitzwinklig mit dem Tal, später ändern sie ihre Richtung und streichen
N 40—65 0, sodaß sie fast quer über das Tal wegsetzen. Nahe der Südgrenze des Phyl-
lites finden sich, konkordant, zwei Züge von hellen Quarziten eingeschaltet, in geringem
Abstand voneinander. Der südliche Zug ist 10 m breit und besteht aus weißlichem,
geschichtetem Quarzit, N 65 O0, 808. Am nördlichen Kontakt mit dem Phyllit liegen in
ihm einzelne blaugrüne Quarzitbänke, am südlichen Kontakt dagegen finden sich Linsen
von grauem Quarzit im Phypllit.

Bald nach dem zweiten Quarzitzug ist die Grenze dieser Phyllitzone erreicht. Sie ver-
läuft in der Sohle eines rechten Seitentales und zieht quer über das Haupttal hinweg.
Es kommt das innere Granitmassiv. Zunächst stehen Aplite an, dann kommt Gneiß,
welcher bald in Granitporphyr übergeht. Darauf treffen wir noch einen zu der Phyllit-
zone gehörenden Komplex, welcher, im Musarttal selbst wenigstens, von der eigentlichen
Phyllitzone durch den Gneiß und Granitporphyr getrennt ist. Auf der rechten Seite öffnet
sich ein Kar, in dessen Hintergrund chloritische Schiefer anstehen. Sie enthalten massenhaft
Linsen von grauem Dolomit und stehen bis zu einem I km weiter südlich gelegenen
Tälchen an. Streichen und Fallen konkordant mit dem Phyllit, N 65 0, S0S. Aus diesem
Tälehen bringt der Bach Gerölle von dunkelgrauem Kalk heraus, der im oberen Teil des
Tälchens ansteht und eine Einlagerung im Schiefer bildet. Durch die Einwirkung des
Granites sind hier Schiefer und Kalk stark zertrümmert und miteinander verknetet worden,
wobei die Kalksteine z. T. dolomitisiert wurden.

Es folgt nun das Granitmassiv, welches 13 km breit ist und die Phyllitzone in eine
nördliche und eine südliche Hälfte trennt.

Der Granit ist ziemlich verschiedenartig ausgebildet. In der Hauptsache ist es ein
blaßroter Biotitgranit von mittlerem Korn. Mit freiem Auge erkennt man die roten Ortho-
klase, gelbgrünen Plagioklas, farblosen Quarz und grünen Biotit. Im einzelnen zeigen sich
Abweichungen von dieser Ausbildung. Neben dem richtunglos körnigen Granit tritt porphy-
ischer mit großen rötlichen Orthoklasen auf (Granitporphyr), die Feldspäte und Glimmer
ordnen sich zu Lagen (Augengneiß) und es tritt mehr oder weniger deutlich Parallel-
struktur auf. Auch die Farbe wechselt, neben dem blaßroten Granit kommt fleischroter
vor, auch hellere Varietäten treten auf bis zu weißlichen Tönen. Durch Überhandnehmen
der dunklen Bestandteile erscheinen auch grüne Abarten. Nahe dem südlichen Ende des
Massivs nimmt die manchmal in geringer Menge vorhandene Hornblende an Menge zu,
sodaß das Gestein hier als Hornblendegranit bezeichnet werden muß. Dioritische und
aplitische Facies des Granits ist nicht selten, wie überhaupt der Granit von zahlreichen
Apliten durchsetzt ist. Sie sind zum Teil feinkörnig, z. T. mikropegmatitisch, z. T. haben
sie auch so grobkörnige, ganz unregelmäßige Zusammensetzung, daß das Gestein besser

als Pegmatit bezeichnet wird. Es liegen dann große Turmaline und Spessartine in der
hauptsächlich aus Feldspat- und Quarzbrocken bestehenden Masse regellos zerstreut.

Die übrigen, innerhalb des Granitmassives vorkommenden Gesteine werden besser
zusammen mit den tektonischen Verhältnissen besprochen. Wir haben schon gesehen, daß
an der Nordgrenze des Massivs mit der Annäherung an den Granit eine Zunahme des
Grades der Metamorphose eintritt: der Phyllit wird ersetzt durch chloritische Schiefer.
Der Granit selbst ist am Rande schiefrig ausgebildet (Gneik) und erst in einiger Ent-
fernung davon kommt der normale Granit mit seiner wechselnden Ausbildung zu Tage.
In ihm treten Hornblende- und Uralitsaussuritgabbro auf. Der Granit ist hier auf der
rechten Talseite gut aufgeschlossen und man kann in den Schutthalden am Fuß der Wände
die verschiedenen Abarten sammeln.

Die Seitentäler des mittleren Musarttales habe ich nicht begangen. Es sind dies
rechts das Altunbulaktal, links 1 km unterhalb des ersteren das Kotanbulak und weitere
3,5 km flußabwärts, ebenfalls links, das Chamer-dawan-Tal. Nach den Geröllen zu urteilen,
welche der Kotanbulak aus seinem Tal herausführt, stehen dort die gleichen Gesteine an
wie im mittleren Musarttal. Es sind hauptsächlich Granite mit z. T. granatführenden
Apliten, ferner dioritische Facies von Granit und Quarzdiorit, dann Augengneiße und fein-
körnige Gneiße, welche allmählich in Glimmerschiefer übergehen. Von basischen Eruptiv-
gesteinen findet sich Gabbro und als Umwandlungsprodukt Eklogit. Im Chamer-dawan-Tal
scheinen die gleichen Gesteine anzustehen, zu welchen noch Strahlsteinschiefer treten.

Der Kamm zwischen Musart und Altun-bulak senkt sich Außabwärts stark und bildet
bei der Mündung des Altun-bulak nur noch einen niedrigen, terrassierten Rücken. Er wird
von grünen Glimmerschiefern gebildet, welche N 75 O streichen und durch Längsver-
werfungen in eine Anzahl kleiner Schollen zerteilt sind. Die Schichtpakete der einzelnen
Schollen haben bei stets gleichem Streichen ganz verschiedenes Fallen, welches von 40° 8
bis zu senkrechter Stellung schwankt (Fig. 18).

Fig. 18.

Rücken zwischen gr. Musart und Altun-bulak. Stark gestörte Glimmerschiefer.

Nach S geht der Glimmerschiefer bald in Gneiß und dieser in Granitporphyr über,
der bis zur höchsten Erhebung des Kammes und darüber hinaus nach S reicht. Nur an
einer Stelle ist ihm ein 20—30 m mächtiger Kalkzug eingelagert. Der Kontakt mit dem
Granit ist nicht aufgeschlossen und die herumliegenden Steine können ebensogut wie vom
Kontakt von den Moränen stammen, von denen Reste bis zu großer Höhe hinauf liegen.
Der Kalk zieht in N 35 O Richtung hinab ins Tal und setzt auf der linken Seite fort, wo
am Fuß einer Wand mit einer seichten, steilen Rinne Trümmer des grauen Kalkes, sowie

weißer marmorisierter Kalk liegen. Auf der rechten Seite legt sich an den Fuß des
Kammes eine Sm hohe, 20 m breite Terrasse aus Flußschottern, die mit steilem Abbruch
zum Talboden abfällt. An der Stelle, wo der Kalkzug das Tal quert, treten am Fuß der
Terrasse warme Quellen zu Tage (24 und 30°), welche in sehr primitiver Weise von den
Eingeborenen zu Bädern benützt wurden.

Südlich des Kalkzuges steht auf beiden Talseiten Granitporphyr an, hie und da mit
sauren oder basischen Ausscheidungen, Aplit und Gabbro. Links ist weiter talauf, da, wo
das Tal eine starke Biegung macht, der Granit als Hornblendegranit entwickelt. Oberhalb
der Brücke zieht im rechten Hang eine enge Steilschlucht herab und nördlich davon maß
ich in gneißartigem Granit N 65 O, 50 S, also die gleiche Streichrichtung, welche in der
äußeren Phyllitzone bis weit talabwärts zu treffen ist. Dioritische Ausbildung des Granites
nimmt weiter nach S stark überhand, daneben finden sich aber auch die pegmatitischen
Aplite in besonders schöner Ausbildung.

Etwa 3!/a km unterhalb des 3. Pikets ist die Südgrenze des Granitmassivs erreicht,
die ungefähr quer durchs Tal streicht. Ihre genaue Festlegung ist hier schwer möglich,
denn im Tal selbst liegen mächtige Schottermassen und die Hänge zu beiden Seiten sind
fast durchaus begrast und bieten nur selten Aufschlüsse.

Auch hier am Südrand liegt zwischen Granit und Phyllit eine Übergangszone (Gneiß,
Glimmerschiefer, injizierte Schiefer), auch hier ist also, ebenso wie am Nordrand, der
kontaktmetamorphosierende Einfluß des Granites auf die Schiefer unverkennbar.

Der Phyllit streicht N 75 OÖ und fällt mit 80° S oder steht senkrecht. Er reicht
nach S bis zum Längstal des Musart, welches auf der Grenze zwischen Phyllit und der
südlich folgenden zentralen Kalkzone verläuft. Nach OÖ zieht die Grenze über den unteren
Teil des Kai-Jailakgletschers empor. Man sieht in dessen Endmoräne beim 3. Piket nur
Kalk und Marmor und wenig porphyrische Gesteine, während Phyllite gänzlich fehlen.
Sie sind auf die rechte Seitenmoräne beschränkt und infolge der Neigungs- und Bewegungs-
verhältnisse des Gletschers, dessen Oberlauf ganz in der Kalkzone liegt, gelangen keine
Phyllittrümmer in die Endmoräne.

Vom obersten Musarttal aus konnte ich noch einige detaillierte Untersuchungen in
der Phyllitzone ausführen.

Steigt man vom Ende des Turaschugletschers (das 'Turaschutal mündet von W in
das Musartlängstal) nach N die steilen Hänge hinauf bis zu einem Berg, ca. 3900 m, der
in dem Kamm zwischen dem Längstal und einem nördlichen kleinen Seitental des Musart
aufragt, so erhält man folgendes Profil: bis 200 m über dem Talboden liegen alte End-
und Seitenmoränen. Dann beginnt das anstehende mit einer Phyllitserie. Erst kommt
graugrüner gefältelter, seidenglänzender Quarzphyllit, W-O, 80 S, in einer Breite von 50 m,
dann 200 m grüner Quarzphyllit, zuletzt dunkelgrauer, dünnschiefriger Phyllit mit leb-
haftem Seidenglanz, 150 m.

Darauf folgt ein an den Rändern geschichteter, in der Mitte klotziger Zug von
dioritischem Grünstein und nach ihm grünlichweißer Glimmerschiefer. Während nun in
den Phylliten und im Grünstein die Streichrichtung durchwegs W-O war bei steilem Fallen,
zeigt der Glimmerschiefer N 35—55 O und steht senkrecht. Er bildet weiter bergauf das
anstehende. 700 m über dem Talboden traf ich einen 9 m breiten Kalkzug, Richtung

Abh.d. math.-phys. Kl. XXV, 8. Abh. S

N S0 O, senkrecht stehende Schichten. Er liegt im Glimmerschiefer, der nach N bald in
Phyllit übergeht. Im einzelnen erhielt ich folgende Reihe:

S: Glimmerschiefer,
Knotenglimmerschiefer,
Kalkglimmerschiefer S0 cm,
weißgrauer Marmor mit Muskowit
gebankter Grünstein |
grauer Kalk mit Muskowit
lichtgrauer Marmor mit Muskowit und Schwefelkies
Chloritschiefer 1,5 m,

Knotenglimmerschiefer.

N: grüner Phyllit.

| 9 m,

Weiter oben traversierte ich den Hang westlich des Gipfels und sammelte hier
folgende Gesteine: Serieitschiefer, Ophikalzit, Grünstein, Knotenglimmerschiefer, schiefriger
Kalkstein. Da hier das anstehende ganz von Schutt verdeckt ist, konnte ich keinen Ein-
blick in die Lagerung dieser Gesteine gewinnen. Erst am Gipfel selbst gelangte ich
wieder zu anstehendem Gestein. Die Schichten streichen hier spitzwinklig zum Kamm, so
daß die verschiedenen Zonen über ihn hinüberziehen. Schwarzgrauer, stark kristallinischer
Kieselkalk steht hier an, 30 m mächtig. Im Schutt liegen Knoten- und gewöhnliche
Glimmerschiefer, wenig östlich Gipfel braungrauer Glimmerschiefer, dann dioritischer Grün-
stein, der nach O bald von fleckigem Glimmerschiefer abgelöst wird. Auch westlich vom
Gipfel setzt ein Grünsteinzug über den Kamm. 1 km östlich Gipfel, bis wohin verschieden
farbige Glimmerschiefer anstehen, streicht ein 20 m breiter Kalkzug über den Kamm.
Beim Abstieg von hier nach S zum Musarttal kommt man durch eine Serie von Glimmer-
schiefern und Phylliten, wobei erstere im allgemeinen in den oberen, letztere in den
unteren Partien des Gehänges auftreten. Streichen und Fallen N 75 0, 80 S, ganz unten
N 80—90 0, 1.

Weitere Beobachtungen habe ich im Turaschutal und am Dondukolpaß (3700 m)
gemacht, welcher den Übergang von jenem zum Dondukoltal vermittelt.

Der Paß liegt auf der Grenze zwischen Phyllit- und Kalkzone. Am Paß selbst steht
schwach porphyrischer Biotitgranit an, nördlich davon grüner Phyllit.

Beim Abstieg ins Turaschutal findet man in den Schutthängen, die fast die ganze
Nordseite des Tales bedecken, verschiedene Phyllite und Quarzphyllite, ferner Hornblende-
gabbro und ein sehr hartes, grünes Gestein mit massenhaften weißen Kalkspatgängen und
-häuten durchsetzt, das angewittert schlackig zerfressene Oberfläche hat. Es ist ein Gemenge
von körnigem Kalk und Grünschiefer,. welche zusammengeschweißt sind und ‘dürfte ent-
standen sein durch Beeinflussung von Kalk durch dioritisches Material. Dafür spricht
auch das Vorkommen von Quarzdiorit und dioritischem Granit. Vom Paß aus sieht man
aus dem Schutt aufragend einzelne klotzige Partien von hellbraun anwitterndem Gestein in
ungefährer W-O Richtung hintereinander liegen. Es sind die Reste eines oder mehrerer
Kalkzüge, welche mit dioritischem Grünstein verbunden sind. Auch Serpentin fand sich
im Geröll. Bei der Vereinigung des vom Paß herabziehenden Tales mit dem Turaschutal
steht schwarzer Phyllit an, N 75 W, 70N.

Zu dem vereinzelten Vorkommen von schwach porphyrischem Granit am Dondukolpaß
gesellen sich Stücke von Granitporphyr, welche in der Endmoräne des Turaschugletschers
gefunden wurden.

Wir sehen also in der Phyllitzone neben dem Hauptgestein, Phyllit in verschiedener
Ausbildung, auch verschiedene Glimmerschiefer mächtig entwickelt und ferner andere
Gesteine, welche als Einlagerungen auftreten. Vor allem sind hier die Kalke bemerkens-
wert, welche in drei Zügen von 30, 20 und Sm Mächtigkeit vorhanden sind und z. T.
weitgehende Umwandlung und Imprägnation mit Mineralien erlitten haben. Dazu kommen
Gabbro, Serpentin und Diorit, sowie Zwischenstufen zwischen ihm und Granit, endlich der
porphyrische Granit an der Grenze gegen die nächste Zone.

Diese Grenze ist durch die verschiedene Erscheinungsform der Gesteine beider Zonen
deutlich sichtbar. Vom Dondukolpaß aus kann man sie auf eine Strecke von 40 km scharf
erkennen. Nach W sieht man hinab in den Talschluß des Dondukol und hinüber zu
einem Paß, welcher den Übergang zum Saikaltal ermöglicht und ebenso wie der Dondu-
kolpaß auf der Zonengrenze liest, nach O reicht der (Taf. S, Fig. 4) Blick durch das
Turaschu- und Musartlängstal und über den großen Kai-Jailakgletscher hinauf bis zu den
Bergen östlich des Gletschers.

Die Phyllitzone ist charakterisiert durch ziemliche Gleichheit der Formen, durch im
allgemeinen gleiche Höhen, durch ausgedehnte Schutthänge und weite begraste Flächen.
Sie steht dadurch in auffallendem Gegensatz zur Kalkzone. Hier ist die Individualisierung
der einzelnen Berge stark ausgeprägt, die Hänge sind steil und daher meist schuttleer,
die Gipfelhöhe ist 1300—2500 m größer als in der Phyllitzone, deren Gipfel etwa 4000 m
erreichen. Damit in Einklang steht das vollständige Fehlen von Vegetation und die starke
Entwicklung der Gletscher, wodurch der Gegensatz zwischen den dunklen Phyllitbergen
und den hellen Felsmassen der Kalkzone noch gesteigert wird.

Das Musartpaßdefil& hat eine Länge von 8!/, km und verläuft in N-S Richtung vom
Musartlängstal bis zum Dschiparlykgletscher. Es führt also quer zum Streichen durch
den nördlichen Teil der zentralen Kalkzone.

Das Hauptgestein ist Kalk bzw. Marmor. Der Marmor ist weiß und grau, z. T.
dolomitisch, auch linsenförmige Partien von grauem in weißem kommen vor, der Kalk ist
hell- bis dunkelgrau und hat manchmal das Aussehen eines Korallenkalkes.

Außerdem nehmen porphyrische Gesteine, gleich denen, welche vom Agiastal beschrieben
wurden, einen bedeutenden Anteil am Aufbau des Gebietes. Sie sind aber lange nicht so
mächtig entwickelt wie im Koprsai- und Khaptnsutal und treten nur als beträchtliche
Einlagerungen im Kalk auf.

Daneben kommen noch einige Gesteine vor, welche .aber keine größere Bedeutung
besitzen und nur als Gerölle gefunden wurden. Es sind aplitisch injizierte Schiefer, Epidot-
fels (umgewandeltes basisches Eruptivum), Grünstein (Uralitdiabas), Hornblendesyenit, brauner
feinkörniger Biotitgneiß, schwarzer Phyllit.

Über die Tektonik konnte ich folgendes ermitteln: Die Schichten streichen O-W und
setzen über die Paßfurche (3500 m) unverändert fort, so daß also eine Querverwerfung bei
der Entstehung nicht in Frage kommt. Dagegen scheinen parallele Längsverwerfungen
hier und im Gebiete des Dschiparlykgletschers eine große Rolle zu spielen.

S+

Mit S0® N fallende Marmorschichten (Taf. 2, Fig. 2) steigen steil aus dem Längstal
des Musart empor, beiderseits der Furche sind ihnen zwei schmale Züge von grünen Quarz-
porphyren eingeschaltet, durch einen schmalen Marmorzug voneinander getrennt. Weiter
nach S stellen sich die Marmorbänke senkrecht, hier liest in der Furche selbst eine Steil-
stufe, welche ebenfalls senkrechte Schichtstellung aufweist.

Südlich von e fallen die Schichten mit 70°S. Von den senkrechten nördlich davon
sind sie durch einen Längsbruch getrennt. Der zweite liegt bei b zwischen 70 S und
40 N fallenden Bänken von porphyrischem Gestein und der dritte bei a zwischen N fallendem
porphyrischem Gestein und 30—40° S fallenden abwechselnd hellen und dunklen Marmor-
lagen. Die Verhältnisse der Westseite sind im wesentlichen die gleichen, daher kann ihre
gesonderte Besprechung wegfallen.

Südlich des Passes dehnt sich in O-W Richtung der gewaltige Dschiparlykgletscher,
der später nach S umbiegt und im südlichen Musarttal endigt. Er liegt noch vollständig
in der zentralen Kalkzone, welche südlich des Gletschers mächtige Berge bildet. Man sieht
an ihnen vom Musartpaß aus bzw. von dem südlichen Ende des Paßdefiles die gleiche
Zusammensetzung wie am Paß selbst (Kalk bzw. Marmor und Quarzporphyr) und durch
die Beobachtungen von Keidel ist nachgewiesen, daß auch im südlichsten Teil der Kalk-
zone, im südlichen Musarttal, die gleichen Verhältnisse herrschen. Meine Untersuchungen
erstrecken sich nur bis zum Südende der Paßfurche da, wo diese steil zum Gletscher
abbricht. Er hat hier 1!',—2 km Breite. Die Ursache der Entstehung seines Bettes dürfte
auf Längsbrüche zurückzuführen sein, analog den am Paß beobachteten und parallel zu
diesen, und Grabenbildung.

Wir sehen also am Musartpaß ähnliche Verhältnisse wie im O im Koksu- und Agias-
gebiet. Der Kalk ist meist in Marmor umgewandelt und ist von zahlreichen kleineren
und größeren porphyrischen Massen durchbrochen, welche als Ausläufer oder Randfacies
eines in der Tiefe liegenden Granites betrachtet werden müssen. An einigen Stellen (Don-
dukolpaß, Turaschutal, Musartpaß) fanden sich, als porphyrischer Granit und als Syenit,
Anzeichen, daß dieser Granit nicht weit unter der heutigen Oberfläche sich befindet.

Das Alter des Kalkes läßt sich bei dem Fehlen von Versteinerungen nicht mit
Bestimmtheit feststellen; nach Analogie mit anderen, in dieser Beziehung günstigeren
Gebieten des Tian-Schan dürfen wir aber annehmen, daß er oberes Unterkarbon darstellt.
Der Granit und seine saure Randfacies, der Quarzporphyr, ist jünger als der Kalk und
sein Empordringen fällt in die Zeit nach dem Unterkarbon.

Die Gesteine.

Charakteristisch für den Tian-Schan ist die weite Verbreitung von Graniten und
dementsprechend die große Ausdehnung des von ihnen beeinflußten Gebietes. Dazu kommt
als weitere Eigenart die Lückenhaftigkeit der Sedimentgesteine und ihr Maugel an Ver-
steinerungen. Denn nur ein einziges Sedimentgestein hat in dem bereisten Gebiet an
manchen Stellen brauchbare Fossilien geliefert. Die Feststellung der zeitlichen Aufeinander-
folge der verschiedenen Gesteine kann daher entweder durch ihre Lagerung zu der fossil-
führenden Formation oder auf Grund der durch oder auf die Gesteine ausgeübten Meta-
morphose erfolgen.

Eine chronologische Tabelle der Gesteine ist also nur möglich unter Bezugnahme auf
die tektonischen Verhältnisse und wird später gegeben werden, zugleich soll dort auch
versucht werden, die Bildungszeit der Gesteine zu bestimmen. Jetzt soll nur das Wichtigste
über Verbreitung und Beschaffenheit der einzelnen Gesteine gesagt werden.

Tiefengesteine.

1. Granite.

Sie haben großen Anteil am Aufbau des Gebirges und sind auf weiten Strecken
anstehend zu finden. Das Charakteristische des Granites im Tian-Schan ist sein Auftreten
in langgestreekten Massiven, deren Längsachse im allgemeinen mit der Richtung der
Gebirgsketten parallel verläuft.

Keidel unterscheidet in dem Teile des Tian-Schan, welcher westlich des von mir
bereisten Gebietes liegt, zwei große Abteilungen des Granites: die äußeren und die inneren
Massive, und teilt jedes dieser Massive noch in einen südlichen und einen nördlichen Zug.
Keidel erwähnt auch, daß der südliche Zug des äußeren Granitmassivs sich bis in das
unterste große Musarttal fortsetzt und erst östlich dieses Tales durch die Randbrüche des
Tekesbeckens, schief zur Längsrichtung, abgeschnitten wird.

Die Fortsetzung der äußeren Züge treffen wir weiter im OÖ und besonders im N,
außerhalb des Chalyktau. Vielleicht steht im westlichsten Teil des Attuintau, der ziemlich
isoliert in dem Tekesbecken aufragt, Granit an, der jedoch nur ein kleines Areal bedecken
kann. Mächtig ist der Granit dagegen nördlich der Tekesebene entwickelt, wo er die
Vorberge des Temurlyktau in einer Breite von etwa 20 km aufbaut (im Meridian des
Aulietaschpasses). Von hier nach W nimmt seine Ausdehnung in N-S Richtung noch
bedeutend zu und im westlichen Teil des Temurlyktau (bei der russisch-chinesischen Grenze)
bildet er fast die ganze Gebirgskette vom Nordrand des Tekesbeckens, an welchem er
durch Brüche abgeschnitten und das verbindende Stück zwischen ihm und dem Granit

südlich des Beckens in die Tiefe gesunken ist, bis nahezu zum Südrand des Ilibeckens.
Obwohl hier im oberen Kasantal transgressiv liegendes Unterkarbon ein Stück weit ansteht,
kann doch kein Zweifel darüber bestehen, daß der Granit beiderseits der Karbonscholle der
gleiche ist und unter ihr durchzieht. Eine Trennung in einen nördlichen und südlichen
Zug läßt sich also hier nicht durchführen.

Ebensowenig geht dies bei dem inneren Granitmassiv. Es zieht vom oberen Bayum-
koltal herüber mit ostnordöstlicher Richtung, setzt durch das Saikal- und Uirtentötal, sowie
Dondukoltal und quert das große Musarttal in seinem Mittellauf in einer Breite von 13 km.
Seine Fortsetzung nach O wurde im Kongrbulaktal und Agiasquertal angetroffen. Da das
Gebiet zwischen den Quertälern des Agias und Koksu noch ganz unbekannt ist, kann über
den Verlauf des Granitmassives in diesem Teile des Gebirges nichts gesagt werden. Wir
treffen das Massiv wieder im Quertal des Koksu und sehen es von hier weiter nach ONO
ziehen. Es bildet hier eine bedeutende Kette, die Kurdaikette, welche im Koksugebiet
noch an zwei Orten, im oberen Kurdaital bis zum Kurdaipaß und im Ursprungsgebiet. des
Koksu, nördlich des Karagaitasch und Basisberges, das große Tertiärbecken im N begrenzend,
von mir festgestellt wurde.

Ich unterscheide also in dem von mir bereisten Teil des Tian-Schan zwei große, in
W-O Richtung gestreckte Granitmassive, welche in Bezug auf ihr Alter deutlich verschieden
sind. Das nördliche, äußere Massiv ist älter als der unterkarbonische Kalk, welcher trans-
gressiv über ihm liegt, das südliche, innere Massiv ist jünger als Unterkarbon, denn es hat
den Kalk im Kontakt metamorphosiert. Beide Massive aber sind jünger als die Sediment-
gesteine der Phyllitzone und die Metamorphose der Sedimentgesteine dieser Zone ist auf
Rechnung der Granite zu setzen.

Wie weiter im W, so setzen auch im Chalyktau die Granite nicht die höchsten Teile
des Gebirges zusammen, sondern sind auf die der Hauptkette nördlich vorgelagerten Gebirgs-
teile beschränkt. Das äußere Massiv tritt östlich des großen Musart aus dem Chalyktau
heraus und seine Fortsetzung liest jenseits des Tekes im Attuintau und Temurlyktau, das
innere Massiv zieht parallel der Hauptkette, bleibt aber von ihr durch eine breite Phyllit-
zone getrennt. Wir sehen hier eines der auffallendsten Merkmale des Baues des mittleren
Tian-Schan, daß nämlich trotz der großen Verbreitung des Granites die Hauptkette nicht
von ihm, sondern von Sedimenten, und zwar unterkarbonischem Kalk, gebildet wird.

Außeres Granitmassiv.

Im NW des Gebietes, im untersten großen Musarttal, steht von wenig oberhalb der
Mündung des Dondukol in den Musart bis zum Gebirgsrand und weiter nach N in der
Tekesebene noch in einigen isolierten Hügeln, im ganzen in einer Breite von 5 km, ein
ziegelroter grobkörniger Biotitgranit (Granitit) an, der von grünlichweißen Apliten durch-
setzt ist.

Dieser Granit verschwindet nach N unter den jungen Bildungen der Tekesebene,
östlich des Musarttales bildet unterkarbonischer Kalk den Rand des Gebirges und südlich
des Granites liegt eine Zone von grünen Schiefern und Phylliten, mit Quarziten und
Gabbro. In dieser Zone, in geringer Entfernung vom Südrand des Massivs, steht ein völlig
zertrümmerter und zermalmter Granit an, der nach seinem Aussehen große Ähnlichkeit

mit den Pfahlschiefern des Bayrischen Waldes hat. Er liegt in einem Gebiet starker
Störungen, ist von zahlreichen Brüchen durchsetzt und tritt in Kontakt mit Gabbro. Dieser
Granit ist eine Apophyse des Massivs und beweist somit, daß die Gesteine der Phyllitzone,
in die er eingedrungen ist, älter sind als der Granit.

Im Temurlyktau ist der Granit das älteste sichtbare Gestein. Er liegt hier unter
dem transgressiven Kalk des oberen Unterkarbons und ist im Chonochaital von diesem
noch durch die Porphyritdecke getrennt. Es kann also auch hier das Alter des Granites
nicht näher festgestellt werden.

Über das Auftreten von Granit im westlichsten Attuintau konnte ich mir nicht die
nötige Klarheit verschaffen; es scheint mir wahrscheinlich, daß der nur im Geröll gefundene
Granit im Attuintau überhaupt nicht ansteht, sondern in einer Zeit hohen Wasserstandes
dorthin verfrachtet wurde.

Inneres Granitmassiv.

Das Gestein dieses Massives ist in der Hauptsache ein mittelkörniger kataklastischer
Biotitgranit (Granitit).. Er wurde in fünf verschiedenen Tälern, vom großen Musarttal
im W bis zum obersten Koksugebiet im O, angetroffen. Im großen Musarttal liegt er in
der Phyllitzone und hat Kontaktmetamorphose auf die angrenzenden Gesteine ausgeübt.
Ich fand hier am Nordrand, noch in der Phyllitzone, Aplite sowie Gneiß, der in Granit-
porphyr übergeht, ferner chloritische Schiefer mit Kalk zusammengeschweißt, wobei der
Kalk dolomitisiert ist und in Form von Linsen in dem Schiefer eingebettet ist. Noch
deutlicher ist am Südrand die Kontaktwirkung des Granites zu sehen, denn hier schaltet
sich zwischen den normalen, richtungslos körnigen Granit und den Phyllit eine Übergangs-
zone von schiefrigem Granit (Gneiß) zu Glimmerschiefern und injizierten Schiefern ein.

Im Agiasquertal tritt der Granit an den Rand des Tekesbeckens und ist hier durch
Brüche abgeschnitten. Im Süden geht er in Gneiß über, der immer schiefriger wird und
zum Phyllit überleitet. Im Granit eingeschlossen liegt eine Scholle von unterkarbonischem
Kalk, welcher metamorphosiert ist und wir sehen also hier, daß der Granit, wie im
Musarttal, jünger ist als die Phyllite und auch jünger als das obere Unterkarbon.

Im Quertal des Koksu konnte die genaue Grenze zwischen dem Kalk im N und Granit
im S nicht untersucht werden, da hier junge Ablagerungen die älteren Gesteine verhüllen.
Am Südrand traf ich gleiche Verhältnisse wie im Agias und Musart, allmählichen Über-
gang von Granit zu Glimmerschiefer und Pbyllit. Im Kurdaital ist die Nordgrenze wieder
deutlich sichtbar. Eine steile Verwerfung trennt hier Kalk und Granit, auf ihr ist Quarz-
porphyr emporgedrungen. Aber auch nördlich davon, auf dem Karabulaksyrt, wurde an
einer Stelle Granit angetroffen, rings von Kalk umgeben, und die weitgehende Marmori-
sierung des Kalkes auf dem ganzen Syrt spricht dafür, daß auch hier der Granit jünger
ist als der Kalk. Am Südrand, am Kurdaipaß, bietet sich das schon bekannte Bild, hier
prächtig aufgeschlossen. Man kann ganz genau, vom Paß nach S über den Kinsupaß ins
Kinsutal, den Übergang von normalem Granit durch die verschiedenen Zwischenstufen zu
Phyllit verfolgen. Ebenso ist es im obersten Koksugebiet (Basisberg), sodaß also ein
Zweifel an dem niedrigeren Alter des Granites gegenüber der Schieferserie und dem unter-
karbonischen Kalk ausgeschlossen ist.

2, Syenit.

Er wurde nur an zwei Stellen gefunden: im oberen Koksugebiet als Geröll aus der
granitischen Kurdaikette und in der Furche des Musartpasses. Auch hier wurde er anstehend
nicht gesehen. Da er auch im Gehängeschutt nur spärlich vertreten ist, kann er nur
geringe Mächtigkeit haben. Es handelt sich hier wie in der Kurdaikette nur um lokale
Faciesbildung im Granit bzw. um einen syenitischen Gang.

3. Diorit.

Grüne, fein- und grobkörnige, auch porphyrische Diorite und Quarzdiorite finden sich
nicht selten. Abgesehen von den dioritischen Bildungen im Granit, welche als besondere
Facies des Granites keine selbständige Stellung besitzen, tritt Diorit in Gängen und kleinen
Stöcken in der Phyllitzone auf. Im oberen Koksutal und am Kurdaipaß steht Diorit im
Kontakt mit Kalk an, der in der Phyllitzone bzw. in der Übergangszone zwischen Granit
und Phyllit liest. Der Diorit scheint hier auf den Kalk kontaktmetamorph eingewirkt zu
haben. Im Temurlyktau endlich setzt ein Dioritgang, beiderseits begleitet von Quarzit,
durch Sedimente der Angaraschichten. Ist somit dieser Diorit jünger als die durchbrochenen
Angaraschichten, so läßt sich das Alter der übrigen Diorite nur ganz ungefähr feststellen.
Der Diorit am Kurdaipaß dürfte, ebenso wie der im Agiasquertal, welcher unterkarbo-
nischen Kalk durehbricht, ungefähr gleichaltrig mit dem inneren Granit sein, vom Diorit
im oberen Koksutal läßt sich nur sagen, daß er älter ist als die diskordant über ihm und
dem Kalk liegenden Hanhaisedimente.

4. Gabbro.

Im Musarttal und im Agiastal fand ich an einigen Stellen Gabbro. Er kommt als
Einlagerung im Granit vor (mittleres Musarttal) und außerdem in wenig mächtigen Stöcken
oder Lagern in der Phyllitzone.

Ergussgesteine.

Von Ergußgesteinen besitzen Porphyrit und Quarzporphyr große Bedeutung für
den Bau des Gebietes. Wenn wir die Verbreitung dieser beiden Gesteine betrachten, ‚so
sehen wir, abgesehen von einem wenig ausgedehnten Vorkommen von Quarzporphyr im
oberen Kasantal im Temurlyktau, daß beide nicht zusammen vorkommen, sondern scharf
voneinander getrennt sind. Eine Linie von Narynkol in ONO Richtung über das unterste
Agias und das Koksuquertal nördlich des großen Beckens bildet die Grenze. Nördlich
davon, also hauptsächlich im Temurlyktau, ferner im Attuintau und in den Vorbergen des
Chalyktau vom Agias nach O tritt, mit der schon erwähnten Ausnahme im Temurlyktau
und einer weiteren im Koksuquertal wenige km nördlich der Grenzlinie, nur Porphyrit auf,
während südlich der Linie, im Agiasquertal, Koksuquertal, im Kurdaital an der Biegung,
ferner in der Nordabdachung der Hauptkette des Chalyktau vom Musartpaß bis zum Quell-
gebiet des Koksu in einer W-O Ausdehnung von 200 km ausschließlich Quarzporphyr auf-
tritt und Porphyrit gänzlich fehlt. Es sind zwar noch große Lücken in unserer Kenntnis
dieses Teiles des Tian-Schan, denn ich habe das zentrale Gebiet nur in vier Quertälern

kennen gelernt, aber der auf große Entfernungen gleichbleibende Bau des Tian-Schan
überhaupt und speziell dieses Teiles berechtigt zu dem Schlusse, daß auch in den zwischen
meinen Routen liegenden Gebieten ungefähr die gleichen Verhältnisse herrschen.

5. Porphyrit.

Im Temurlyktau auf der Route über den Aulietaschpaß trafen wir zwei verschiedene
Porphyrite. Der ältere liegt auf der Südseite konkordant unter dem unterkarbonischen
Kalk der Stufe des Productus giganteus. Obwohl die Möglichkeit, daß unter dem Por-
phyrit wieder unterkarbonischer Kalk liegt, nicht ausgeschlossen ist, glaube ich doch mangels
eines Beweises für diese Ansicht (siehe Routenbeschreibung!) annehmen zu müssen, daß
der Porphyrit älter ist als das obere Unterkarbon, welches transgressiv über ihm liegt.

Der jüngere Porphyrit ist auf die Nordseite des Temurlyktau beschränkt. Er durch-
bricht Angaraschichten (Breceienbildung, Frittung von Sandstein) und ist demnach in der
späteren Angarazeit oder nach ihr emporgedrungen. Gleichaltrig mit ihm dürfte der
Porphyrit am Nordrand des Temurlyktau sein, welcher bei der Route über den Satl-
Kasanpaß erwähnt wurde.

Endlich tritt Porphyrit in großer Menge im Attuintau und in den Vorbergen des
Chalyktau vom Agias nach O auf. Der Bau dieser beiden, durch den Tekes voneinander
getrennten Gebiete ist durchaus der gleiche und die in später Zeit erfolgte Scheidung durch
den Tekes ist nur eine äußerliche. Der unterkarbonische Kalk ist von Porphyrit an vielen
Stellen durchbrochen, beide Gesteine sind später gefaltet worden. Porphyrit hat also post-
unterkarbonisches Alter, ist aber älter als der im nördlichen Temurlyktau. Denn dieser
ist erst nach der Entstehung der Hauptkette des Temurlyktau nördlich von ihr empor-
gedrungen, während jener schon den Kalk durchbrochen hatte, als die Gebirgsbildung
und Faltung erfolste.

6. Quarzporphyr.

Der Quarzporphyr im Temurlyktau konnte nicht näher untersucht werden. Wahr-
scheinlich ist er effusive Facies des Granites, der dort fast die ganze Kette zusammensetzt,
und somit älter als der unterkarbonische Kalk. In Bezug auf seine Lagerung hat dieser
Quarzporphyr große Ähnlichkeit mit dem Porphyrit im Chonochaital, weil auch dort der
unterkarbonische Kalk transgressiv darüber liegt. Wenn aber der Quarzporphyr gleich-
zeitig mit dem Granit emporgedrungen ist, dann ist er älter als der Porphyrit, da dieser
erst nach dem Granit aufgestiegen ist.

Zweifellos jünger als Unterkarbon ist der Quarzporphyr südlich der Grenze gegen
den Porphyrit. Zwar läßt sich dies nicht für alle Vorkommen nachweisen und wir können
im Kauinduibulak- und seinem Paralleltal nur feststellen, daß Quarzporphyr in Kontakt
mit Tonschiefer und Kalk tritt, im Tuff Trümmer des Schiefers einschließt und den Kalk
marmorisiert hat. Der Porphyr ist also jünger als beide Gesteine, aber deren Alter konnte
nicht ermittelt werden. Der Tonschiefer dürfte gleichaltrig sein mit den Gesteinen der
Phyllitzone, in welcher er liegt, und für den Kalk besteht, nach Analogie mit anderen
Kalkzügen in der Phyllitzone, Grund zu der Annahme, daß er ebenfalls ein solcher,
karbonischer Kalk ist.

Abh. d. math.-phys. Kl.XXV, 8. Abh. y

prä-

Dagegen tritt im Koksuquertal und im Kurdaital das jüngere Alter des Quarzporphyrs
gegenüber dem Kalk deutlich hervor, im Koksutal durch Marmorisierung, Zertrümmerung
und Breccienbildung des Kalkes, im Kurdaital durch die Abhängigkeit des Quarzporphyrs
von den tektonischen Verhältnissen, welche ihm erst das Empordringen ermöglichten.

Die weiteren Vorkommen von Quarzporphyr liegen im Hauptkamm des Chalyktau.
Wenn ich das bei den Routenbeschreibungen schon über diese Bildungen und ihr Vor-
kommen Gesagte zusammenfasse, ergibt sich folgendes: Im W am Musartpaß treten sie
als einzelne, dem Kalk eingeschaltete Züge auf, welche teils nur 100 m, teils auch 2 km
breit sind. Von hier nach O nehmen sie rasch an Ausdehnung zu und verdrängen den
Kalk mehr und mehr nach S, so daß er im Koprsaital auf einen schmalen Zug am Kontakt
mit dem Phyllit beschränkt ist und erst 10 km weiter südlich in den hohen Regionen des
oberen Koprsaigletschergebietes wieder ansteht, während das ganze dazwischen liegende
Gebiet von den porphyrischen Gesteinen aufgebaut wird, welche mindestens 400 m über
den Gletscher aufragen. Im Khaptnsutal erreicht die Ausdehnung dieser Gesteine in
N-S Riehtung ihren Höhepunkt. 15 km breit erstrecken sie sich bis zum Hauptkamm,
der hier aus zwei parallelen Ketten besteht, bilden die nördliche Kette und erst südlich
davon kommt der Kalk zum Vorschein. Weiter nach Ost wird ihre Breite rasch geringer
und im Saksanteke- und Mustamastal und im obersten Koksugebiet fand ich nur noch
wenig bedeutende Massen von deutlich erkennbaren Quarzporphyren den Kalken eingeschaltet.

Die Hauptmasse dieser Gesteine besitzt helle Farbe, licht weißlich, hellgrau, -grün,
hell- und schmutzigrot. Die Struktur ist häufig deutlich porphyrisch und von der gleich-
mäßig dicht erscheinenden Grundmasse heben sich die Einsprenglinge von weißem Feldspat
und farblosem Quarz im Querbruch gut ab. Die Porphyrstruktur ist manchmal so gut
ausgeprägt, daß das Gestein schon makroskopisch als Quarzporphyr erkannt wird und nach
seiner mikroskopischen Zusammensetzung auch als solcher bestimmt werden muß. Die
Grundmasse tritt hier gegenüber den Einsprenglingen zurück und diese bestehen aus röt-
lichem Feldspat und farblosem oder milchweißem Quarz. Dazu treten noch spärlich dunkle
Mineralien. Diese Quarzporphyre sind am besten ausgebildet im O im Koksugebiet, weiter
im W stehen sie hinter den schwächer porphyrischen Gesteinen sehr zurück. Hier erscheinen
makroskopisch vollständig dichte Bildungen und neben beiden extremen Ausbildungen sind
alle Zwischenstufen vorhanden. Dunkle Mineralien fehlen vollständig oder nahezu voll-
ständig. Glimmer (Muskowit und Serieit) sind an manchen Stellen reichlich vertreten und
verleihen den Schieferungsflächen seidigen Glanz.

Die mikroskopische Untersuchung dieser Gesteine vom Musartpaß (siehe später!) ergab
für die meisten Quarzporphyr-Charakter. Daneben kommen auch einige vor, welche nach
ihrem Habitus als Quarzkeratophyre angesprochen werden müssen und nicht besser als
mit den Worten von Rosenbusch (Elemente der Gesteinslehre, 3. Aufl. 1910, p. 328)
beschrieben werden können. Sie haben z. T. sehr große Ähnlichkeit mit den typischen
Quarzkeratophyren aus der Lennegegend oder aus dem Harz. So sind also in diesem
Komplex alle Übergänge von Quarzporphyren zu den Quarzkeratophyren vertreten. Ein
Fund von grauer Hälleflinta am Koprsaigletscher z. B. dürfte eine solche Zwischenbildung
zwischen Porphyr und Keratophyr darstellen.

Eine Trennung nach den einzelnen Unterarten ist nicht möglich, da sie meistens alle
zusammen vorkommen und in keiner bestimmten Ordnung aufeinander folgen. Der ganze

Komplex muß nach seiner Beschaffenheit und nach seinem Auftreten als eine zusammen-
gehörige Masse betrachtet werden. Er dürfte die saure Randfacies eines Granitmassives
sein, welches in geringer Tiefe unter der Oberfläche steckt. Dann erklärt sich auch die
starke Umwandlung, welche der Kalk erlitten hat noch in Entfernungen von 10 km vom
Kontakt mit den effusiven Bildungen. Im Koprsaigebiet z. B. ist der Kalk des Haupt-
kammes fast durchweg kontaktmetamorph beeinflußt, zu Marmor umgewandelt und mit
Kontaktmineralien imprägniert. Eine derartig weitreichende Einwirkung von effusiven
Bildungen ist sehr unwahrscheinlich. Wenn wir dagegen annehmen, daß Granit in nicht

zu großer Tiefe steckt, — und wir haben ja am Musartpaß und im Turaschutal Anzeichen
dafür gefunden! — bekommen wir eine Erklärung für die kontaktmetamorphe Umwandlung
des Kalkes.

Erwähnt sei noch, daß die porphyrischen Gesteine, wo immer sie auftreten, eine meist
sehr gut ausgeprägte Schieferung in bald dickere, bald sehr dünne Bänke zeigen. Die
Schieferungsflächen stehen meist sehr steil oder senkrecht, im oberen Khaptnsu auch schwach
geneigt, immer aber streichen sie parallel mit der Richtung der Ketten, also O-W bis
NO—SW. Diese ausgeprägte Druckschieferung ist auf Rechnung von gebirgsbildenden
Vorgängen zu setzen, welche mit starkem tangentialem Druck verbunden waren. Auch
die Bildung von Serieitschiefern ist ihm zuzuschreiben.

7. Melaphyr.

Westlich vom Ausfluß des großen Musart in die Tekesebene bildet Melaphyrmandel-
stein vom Typus des Navits die niedrigen Hügel am Gebirgsrand. Über seine Lagerung
ist nichts weiter bekannt, er grenzt nach S an den alten Granit des äußeren Massivs und
an unterkarbonischen Kalk. Wahrscheimlich ist der Melaphyr jünger als der Kalk und auf
einem der Randbrüche des Tekesbeckens emporgedrungen.

8. Basalt,

An drei Stellen wurde Basalt gefunden. Im untersten Koksutal und im Chonochaital
durchbricht er unterkarbonischen Kalk, am Nordfuß des Temurlyktau im Dschagistaital
Sandsteine der Angaraschichten. Ist somit das Alter dieser drei Basalte sicher postunter-
karbonisch, so kann doch nicht entschieden werden, ob es bei den drei Vorkommnissen
gleich ist.

Die Phyllitzone und ihre Gesteine.

Zwischen dem äußeren Granitmassiv im untersten großen Musarttal und dem inneren
Massiv im mittleren Talabschnitt liegt eine Zone von Phylliten. Der innere Granit hat
auf diese Zone kontaktmetamorphe Wirkung ausgeübt. Gehen wir weiter talauf, so treffen
wir südlich dieses Granites wieder eine breite Phyllitzone mit den gleichen Gesteinen und
auch hier unzweifelhaft metamorphosierende Einwirkung des Granites auf die Schiefer.

Daraus ergibt sich also, daß die beiden Phyllitzonen im großen Musarttal zusammen-
gehören und nur durch die Intrusion des Granites getrennt wurden. Suchen wir nun die
Fortsetzung der beiden Teile der Phyllitzone nach O auf. Ein Blick auf die Karte zeigt,

daß die nördliche Abteilung schief zur Begrenzung des Tekesbeckens gegen dieses hin
streicht, infolgedessen den Rand des Beckens schon wenig östlich des großen Musarttales
erreichen muß und dort durch die Randbrüche des Tekesbeckens abgeschnitten wird.

Die südliche Abteilung dagegen setzt sich noch in dem ganzen von mir untersuchten
Gebiete, also bis zur Wasserscheide Koksu-Yuldus, 200 km östlich des Musart, fort. Wir
haben sie bei Besprechung der einzelnen Routen schon kennen gelernt, ich kann daher
hier auf eine detaillierte Beschreibung verzichten. Es sei nur rekapituliert, daß die großen
Längstäler des Agias und Koksu durchaus in der Phyllitzone liegen, daß die Breite der
Zone vom Musart nach O rasch zunimmt und daß überall, wo der Kontakt mit dem Granit
beobachtet wurde, nicht die normalen Kontaktzonen auftreten, sondern daß ein allmäh-
licher Übergang aus dem richtungslosen Granit durch Gneiß und Glimmerschiefer zu
Phyllit stattfindet.

Wie schon die gewählte Bezeichnung dartut, sind die Gesteine dieser Zone über-
wiegend Phpyllite. Es sind meist grüne, seltener graue Gesteine, häufig mit Fältelung,
manchmal mit Quarzlagen zwischen den Schichten (Quarzphyllite). Ihnen eingelagert finden
sich in größeren oder kleineren Massen verschiedene Gesteine, welche man gewöhnlich als
kristallinische Schiefer bezeichnet.

Abgesehen von den Glimmerschiefern, welche nur als Übergänge zwischen Granit
und Phyllit auftreten und die ich daher nicht noch eigens bespreche, kommen vor:

Quarzite und Quarzitschiefer in geringer Mächtigkeit;

Chloritschiefer im Kontakt mit Kalkstein:

Kalkstein in mehr oder minder mächtigen Zügen, z. T. in Kalkglimmerschiefer
umgewandelt, meist aber in weißen Marmor, wobei auf den Schichtflächen zahlreiche
Glimmerblättchen liegen (Näheres bei den einzelnen Routen!);

Serpentin im oberen Musartgebiet, im Kongrbulak- und oberen Koprsaital, jedoch
nirgends im Anstehenden gefunden;

Amphibolgesteine, von diesen häufig Amphibolite, welche in Verbindung mit
Kalken auftreten (oberstes und unterstes Agias, Kurdaipaß), ferner als Einlagerung in
Glimmerschiefer und Phyllit (nördliches Kauinduibulak, Berg südlich Biegung des Agias,
unteres Koprsai) und endlich verknüpft mit Glaukophangesteinen (mittleres Koprsai
und mittleres Khaptnsu). Gleichfalls an diese gebunden sind Eklogite (oberes. Agias,
mittleres Koprsai, Kongrbulak). Im mittleren Khaptnsu fand ich einen Granatcordierit-
hornfels, bei den Glaukophangesteinen, den einzigen Hornfels in dem ganzen von mir
bereisten Gebiete.

Grünsteine sind ziemlich häufig, besonders im Musarttal, weniger in den anderen
Tälern. Sie sind teils dioritisch, teils umgewandelte Diabase.

Außer diesen mehr oder weniger umgewandelten Gesteinen fanden sich in der Phyllit-
zone an einigen Stellen auch Tonschiefer. Im oberen Koksugebiet ist es ein graues
pbyllitähnliches Gestein, in den Kauinduibulaktälern im Agiasgebiet rotbrauner Tonschiefer

und im Kongrbulaktal schwarzer Tonschiefer, von dem sich auch Putzen im grauen
Kalk finden.

Unterkarbonischer Kalk.

Durch Keidel wissen wir, daß die gesamten mächtigen Kalkmassen des nördlichen
zentralen Tian-Schan sowohl in den inneren Ketten als auch in den äußeren Gebirgsteilen
Ablagerungen des Meeres der Unterkarbonzeit sind, welches transgredierend über altes
Land vordrang. Begeben wir uns nun an die Östgrenze des Keidelschen Gebietes, so sehen
wir am Musartpaß die zentrale Kalkzone ohne Unterbrechung vom Pik Nicolai Michailo-
witsch nach O weiterziehen. Sie setzt über den Paß weg und bildet im ganzen Chalyktau
die Wasserscheide zwischen Nord und Süd. Dieser inneren Kalkzone steht eine äußere
gegenüber, welche gewissermaßen die Fortsetzung der äußeren Kalkmassen im Gebiete
Keidels darstellt, nach Nord weit über den Chalyktau hinaus sich erstreekt und große
Ausdehnung im Temurlyktau erlangt.

In der inneren Zone liegen die größten Höhen des ganzen Tian-Schan und seine
höchsten Berge werden von dem Kalk gebildet. Diese liegen noch westlich des von mir
bereisten Gebietes. Nach O im Chalyktau vermindert sich die Höhe etwas, bleibt aber
noch bis zum Koprsaigebiet auf etwa 6000 m und nimmt erst weiter nach OÖ rascher ab,
sodaß im obersten Koksugebiet die Höhe der Berge des wasserscheidenden Kammes nur
noch ungefähr 5000 m beträgt.

Der Feststellung des Alters dieser inneren Kalkzone stellen sich große Sch wierig-
keiten entgegen, welche nicht nur in der durch ihre Lage und ihre starke Vergletscherung
verursachten mühsamen Bereisung liegen. Der Haupterund ist vielmehr die weitgehende
Metamorphose des Kalkes. Das Nähere darüber wurde schon bei Besprechung der einzelnen
Routen erwähnt, deshalb kann hier eine detaillierte Aufzählung unterbleiben. Es sei nur
angeführt, daß der Kalk großenteils in körnigen Marmor umgewandelt ist, der in allen
Farbenabstufungen von weiß durch gelbliche Töne zu grau und dunkelgrau vorkommt.
Die weißen lichten Töne herrschen vor; öfters sieht man Wechsellagerung von weißem und
grauem Marmor, was darauf schließen läßt, daß das ursprüngliche Gestein aus abwech-
selnden Lagen von verschiedener Zusammensetzung bestand. Manchmal ist auch Wechsel-
lagerung von weißem oder grauem Marmor mit schwarzen und schwarzbraunen, z. T.
dolomitischen Kalkschiefern zu beobachten. Auch Wechsel von hellen kalkigen und dunklen
dolomitischen Schichten kommt vor. Dazu treten noch mehr oder weniger zahlreich ver-
schiedene Mineralien als Neubildungen, besonders Glimmer sind in großer Masse vorhanden,
stellenweise auch Turmaline, und Quarzgänge durchziehen das Gestein. Diese Umstände
zusammengenommen, ergibt sich, daß das Finden von Versteinerungen in diesen stark ver-
änderten Sedimenten sehr unwahrscheinlich ist.

Tatsächlich gelang es mir auch weder am Musartpaß noch im Koprsaigebiet, irgend
welche sicheren Reste von Organismen in der Kalkzone zu finden. Ein wenig günstiger
gestalten sich die Verhältnisse weiter nach Ost und ich konnte hier im Khaptnsutal und im
Saksanteketal eine Anzahl von Fossilresten sammeln. Allerdings sind diese meist so schlecht
erhalten, daß eine spezifische Bestimmung unmöglich ist, oder sie sind zu stratigraphischen
Zwecken unbrauchbar. Ich fand diese Fossilien in weniger stark beeinflußten Teilen der
Kalkzone. Das Gestein ist hier ein hell- bis dunkelgrauer, auch schwarzer Kalkstein,
stellenweise bituminös, manchmal schiefrig, auch kohlige Partien kommen vor. Der Kalk
ist manchmal dicht, meist aber mehr oder weniger kristallinisch und von Quarzgängen

und -linsen durchsetzt, welche beweisen, daß auch hier noch eine metamorphosierende
Einwirkung stattgefunden hat.

Über seine Lagerung ist nur zu bemerken, daß er diskordant über den Gesteinen der
Phyllitzone liegt. Transgressionskonglomerat an der Basis des Kalkes konnte ich nirgends
wahrnehmen und auch dort, wo der direkte Kontakt Kalk-Phyllit nicht aufgeschlossen ist,
ist die Wahrscheinlichkeit für das Vorhandensein einer solchen Bildung sehr gering.

In der äußeren Kalkzone liegen die Verhältnisse zur Feststellung des Alters des
Kalkes günstiger. Dort ist der Kalk nur an einigen Stellen metamorphosiert, im allge-
meinen aber hat er seine ursprüngliche Beschaffenheit erhalten und damit auch seine Ver-
steinerungen. Es gelang daher an verschiedenen Orten, bestimmbare Versteinerungen im
Kalke zu sammeln und sein Alter festzustellen. Es zeigte sich, daß er gleichaltrig ist mit
dem im westlich anstoßenden Gebiete und somit oberes Unterkarbon und zwar die Stufe
des Productus giganteus repräsentiert. Es ist ein grauer Kalk z. T. mit roten Putzen und
Linsen, lokal im Attuintau auch brauner mit verkieselten Fossilien und Hornsteinkon-
kretionen. Am besten aufgeschlossen ist dieser Kalk im Chonochaital im Temurlyktau, wo
er nahezu horizontal liest und reichlich Fossilien enthält (siehe Gröber, Carbon ete.). Er
liegt dort über dem Porphyrit, beginnt mit einer Oolithbank und über ihr liegen etwa
450 m dunkelgrauer Kalk, darüber konkordant 100 m klotziger hellgrauer Kalk, welcher
die Kammhöhe bildet. Die Mächtigkeit des oberen Unterkarbons beträgt also hier min-
destens 550 m und muß, da Hangendes fehlt, in Wirklichkeit noch größer sein. Bei der
gewaltigen Verbreitung, welche der Kalk hier im Temurlyktau und besonders im Chalyktau
hat, kann große Mächtigkeit des Kalkes nicht wundernehmen. Allerdings mögen tektonische
Ursachen zu einem großen Teil eine Mächtigkeit des Kalkes vortäuschen, welche die wirk-
liche Mächtigkeit bedeutend übertrifft, aber wir sehen doch in den Gebieten mit wenig
gestörter Lagerung, wie z. B. im oberen Saksanteketal oder Mustamastal, wo die Schichten
im allgemeinen flach bzw. horizontal liegen, daß vom Talboden bis hinauf zur Kamm-
höhe nichts anderes ansteht als Kalk und er demnach Mächtiskeiten von 600 und mehr
Metern erreicht.

Diese Tatsachen legen die Frage nahe, ob denn wirklich die ganzen Kalkmassen des
Chalyktau einzig dem oberen Unterkarbon angehören oder ob nicht doch ein Teil des
Kalkes einem tieferen oder höheren Horizont entspricht. Eine Entscheidung darüber zu
geben, ist mir nicht möglich, denn meine Beobachtungen und Funde genügen nicht zur
Lösung dieser Frage. Wenn ich trotzdem den Kalk als eine einheitliche, zusammen-
gehörige Masse betrachte und ihn, solange nicht widersprechende Tatsachen bekannt sind,
als oberes Unterkarbon auffasse, so geschieht dies, weil manches dafür spricht und mit der
Einreihung des Kalkes ins Unterkarbon sich manche Erscheinungen im Bau des Chalyktau
erklären lassen, die sonst unverständlich bleiben würden. Genaueres darüber im tekto-
nischen Teil!

Angaraschichten.

Die nächstjüngeren Schichten auf der Nordseite des Chalyktau haben tertiäres Alter.
Während des jüngsten Paläozoikums und des ganzen Mesozoikums blieb dieser Teil des
Tian-Schan frei von Meeresbedeckung und erst im Tertiär wurden in einzelnen abge-
schlossenen Becken Sedimente abgelagert. Dagegen finden wir auf der Nordseite des

I
Fi

Temurlyktau und im Talkytal des dsungarischen Alatau, also an den Seiten des heutigen
Tlibeckens und in diesem selbst nordwestlich Kuldscha Ablagerungen, welche jünger als
der karbonische Kalk und älter als Tertiär sind. Sie gehören zu den Angaraschichten,
welche in anderen Teilen des Tian-Schan, besonders im Osten (nach den Mitteilungen
Gröbers) weit verbreitet sind und große Mächtigkeit erlangen.

Die Sedimente dieser Gruppe sind recht verschiedenartis. Während im Talkytal
Ton- und Kieselschiefer anstehen, welche deutlich transgressiv über dem Kalk zum Absatz
gelangten, treffen wir im Dschagistaital auf der Nordseite des Temurlyktau vorwiegend
Sandsteine, dagegen sind hier die Schiefer auf wenig mächtige Tonmergel und Tonschiefer
beschränkt und außerdem sah ich an einer Stelle eine 40 m mächtige Kalkbank. Im
Dlibecken selbst stehen über roten Sandsteinen und Konglomeraten, welche das Liegende
bilden, Schiefertone und kalkige Sandsteine an mit Braunkohlenflözen. Ob die Bestimmung
dieser Schichten als Rhät und Lias (nach Muschketow) zutrifft, konnte ich nicht entscheiden;
Funde von Versteinerungen im Talkytal und Dschagistaital habe ich nicht gemacht und
somit bleibt für die Feststellung des Alters dieser Sedimente nur die Tatsache verwertbar,
daß sie jünger sind als der unterkarbonische Kalk und transgressiv über ihm (Talkytal),
bzw. diskordant zu ihm (Aulietasch) abgelagert wurden, daß sie ferner älter sind als die
im dsungarischen Alatau mächtig entwickelten Hanhaischichten, denn Rollstücke der Ton-
schiefer und Sandsteine kommen in den Konglomeraten des Urta-Aksutales vor. Für die
Gleichstellung der Schichten vom Talkytal mit denen vom Dschagistaital spricht vor allem
ihre Lagerung, an den Rändern eines Beckens, und dann auch der Umstand, daß in beiden
Komplexen Porphyritergüsse stattgefunden haben, welche noch in die Angarazeit verlest
werden müssen. Denn in den schon erwähnten tertiären Konglomeraten des Urta-Aksutales
kommen unter den Rollstücken auch solche von Porphyrit vor.

Hanhaischichten.

In unserem Gebiete stehen diese Schichten an verschiedenen Stellen an. Große Aus-
dehnung und Mächtigkeit haben sie am Südfuß des dsungarischen Alatau, wo sie mindestens
60 km weit eine 15 km breite Zone bilden. Wir trafen sie ferner im oberen Koksugebiet.
Hier bestand im Tertiär ein großes, abgeschlossenes Becken, welches über das Gebiet des
oberen Koksu nach O hinaus noch in das Yuldustal sich erstreckte. Endlich dürften die
Ablagerungen, welche im Südosten des Tekesbeckens in großer Mächtigkeit aufgeschlossen
sind, gleichfalls den Hanhaischichten zuzurechnen sein.

Wir haben also in drei getrennten Gebieten diese Sedimente. Es sind durchaus
Absätze von Seen, welche ohne Abfluß gedacht werden müssen. Demgemäß stammt das
Material der Ablagerungen nur aus der Umgebung der Seen und hat meist keine sehr
starke Abnützung während des häufig nur kurzen Transportes erlitten. Daher bestehen
die Hanhaischichten ausschließlich aus klastischen Sedimenten und zumeist aus gröberen
oder feineren Konglomeraten mit Sanden und geschichtetem Löß. Die Lagerung ist in den
meisten Fällen noch die ursprüngliche, also horizontal oder mit geringer Neigung von den
Rändern nach der Mitte des Beckens einfallend. Doch zeigen sich an manchen Stellen
Spuren von gebirgsbildenden Bewegungen in diesen Sedimenten. Eine dieser Stellen liegt
in dem niedrigen Rücken, welcher dem Temuryktau parallel zieht und östlich des Pikets

Sumbe sein Westende hat. Der Kasan-Urtensai, der aus dem Temurlyktau kommt, durch-
bricht diesen Höhenzug in breitem Tal. An dessen Ostrand fließt das Wasser und hat
hier eine Steilwand geschaffen, welche folgendes zeigt:

Geschichtete Schotter, teilweise feinere sandige Schichten zwischen den gröberen,
streichen N 85 O und fallen mit 20°N. Nach S legen sie sich allmählich flacher und
zuletzt horizontal. Die geneigten Schichten sind abradiert und auf ihnen liegen diskordant
horizontale Schotterlagen, 3—4 m mächtig, darüber dann ungeschichteter Löß 15 m dick,
weiter südlich nur noch 5m dick. Am Eingang in dieses Erosionstal liegt eine Terrasse
am linken Ufer des Kasan, welche sich früher weiter nach S fortsetzte, wie an der Steil-
wand zu erkennen ist. Heute ist dieses südliche Stück von geschichtetem Löß bedeckt.
Wir haben also hier ältere Seeablagerungen, welche aufgerichtet, abradiert und von
jüngeren Seeablagerungen überdeckt wurden. Das Ganze ist überzogen mit einer Decke
von äolischem Löß.

Die zweite der Stellen, wo ich solch junge Bodenbewegungen feststellte, liegt nord-
östlich Narynkol, nahe der russisch-chinesischen Grenze. Der Bayumkolfluß durchbricht
hier einen kleinen Höhenzug in der Tekesebene. Man sieht östlich des Flusses einen Auf-
schluß von geschichteter Nagelfluh, die mit 20° S fällt. Auch am Ostende des Rückens
zeigt die Nagelfluh dieses Einfallen.

Die Neigung der Schotterlagen in diesen beiden Aufschlüssen kann nicht als eine
ursprüngliche angesehen werden, denn in beiden Fällen neigen sich die Schichten nicht
nach der Mitte des Beckens, sondern nach den Rändern.

Bei dem vollständigen Fehlen von organischen Resten in all diesen Schichten ist es
unmöglich, ihr Alter festzustellen. Es ist demnach gar nicht ausgeschlossen, daß die
erwähnten Schotter verschiedenes Alter haben, daß die horizontalen Ablagerungen der
Tekesseeterrasse im östlichen Teile des Tekesbeckens jünger sind als die Hanhaischichten
im Ilibecken und im oberen Koksugebiet und daß sie altersungleich sind mit den auf-
gerichteten und z. T. abradierten und von neuen Sedimenten bedeckten Schottern des
westlichen Tekesbeckens.

Diluviale und alluviale Bildungen.

Daß im Tian-Schan früher eine viel stärkere Vergletscherung vorhanden war- als
heute, ist bekannt und geht auch aus den verschiedenen diesbezüglichen Bemerkungen
hervor, welche ich bei den Routenbeschreibungen gemacht habe. Ich beabsichtige nicht,
näher auf dieses Thema einzugehen, da Herr Prof. Merzbacher während der Expedition
sein Augenmerk darauf gerichtet hatte. Ich enthalte mich auch eines Urteils über die
Zahl der Eiszeiten im Tian-Schan. Ist es schon in den Alpen trotz genauester Unter-
suchungen noch nicht gelungen, eine Einigung darüber zu erzielen, so ist im Tian-Schan
bei den wenigen zu Gebote stehenden Beobachtungen noch weniger daran zu denken, sichere
Schlüsse ziehen zu können. Wer sich näher für dieses Kapitel interessiert, der lese die
betreffenden Ausführungen in den Werken der verschiedenen Geographen, welche in den
letzten 15 Jahren den Tian-Schan bereist haben.

Die Beweise für die Existenz mehrerer Eiszeiten bzw. für mehrmalige Vorstöße und
Rückzüge der Gletscher sind in den Tälern in Menge zu finden. Gewaltige Moränen und

noch mächtigere Auvioglaciale Schotter füllen großenteils den Boden der Täler aus und
oft sind die Flüsse tief in diese jungen Ablagerungen eingeschnitten.

Als letztes Glied der Formationen endlich seien noch kurz die postglacialen Bildungen
erwähnt. Hierher gehören die heutigen Gletscher mit ihren Moränen, die Alluvionen der
Flüsse und die Massen von Gehängeschutt, welche besonders im Längstal des Agias in
zusammenhängender Decke das anstehende Gestein verhüllen. Auch in den engen Tälern
der zentralen Zone sind große Schuttkegel, welche vom Talboden weit hinauf an den
steilen Wänden reichen.

Mikroskopische Untersuchungen an Gesteinen des grossen Musarttales.

Bei dem Vorherrschen kristallinischer und metamorphosierter Gesteine in dem bereisten
Gebiet ergab sich die Notwendigkeit, die Gesteine wenigstens eines Quertales einer mikros-
kopischen Bearbeitung zu unterziehen. Denn manche für die Frage nach der Art und
dem Zeitpunkt des Entstehens von Gesteinen wichtige Tatsache ist nur durch eingehende
petrographische Untersuchung zu erkennen. Ich wählte zu diesem Zweck die Gesteine
des nördlichen großen Musarttales und untersuchte von den 120 vom Musartpaß bis zum
Rande des Gebirges gegen die Tekesebene gesammelten Handstücken 59 im Dünnschhiff.
Die Wahl der Gesteine gerade dieses Tales für die mikroskopische Untersuchung wurde
erstens dadurch veranlaßt, daß dieses Tal sämtliche fünf von mir unterschiedenen Zonen
des Chalyktau durchzieht und zweitens dadurch, daß die Gesteine des vom Musartpaß
nach S ziehenden südlichen Musarttales bereits durch Kleinschmidt und Limbrock!) eine
mikroskopische Bearbeitung erfahren haben, so daß also die beiden Arbeiten zusammen
einen vollständigen Durchschnitt durch den Hauptzug des Tian-Schan, wenig östlich seiner
höchsten Erhebungen, geben.

Ich unterscheide im großen Musarttal fünf Zonen, welche von N nach S aufein-
ander folgen:

a) äußere Granitzone mit Melaphyr am Gebirgsrand,
b) äußere Phyllitzone, getrennt durch

c) innere Granitzone von

d) innere Phyllitzone; auf diese folgt

e) zentrale Kalkzone mit Quarzporphyr.

Es sollen zunächst die einzelnen untersuchten Gesteine, nach Zonen geordnet,
besprochen und dann die sich daraus ergebenden Schlüsse gezogen werden.

Von a) wurden nur drei Stücke untersucht:

Melaphyrmandelstein: In einer rotbraunen Grundmasse liegen leistenförmige Ein-
sprenglinge von Feldspat und grüne Putzen, sowie Mandeln mit rötlichgelber und grüner
Füllung. Die mikroskopische Untersuchung zeigt, daß die Grundmasse aus intersertalen
Leisten von sericitisiertem Labrador besteht und daß die Räume zwischen den einzelnen
Leisten von Kalkspat und anderen nicht näher bestimmbaren Mineralien, sowie von opakem
Erz und Leukoxen ausgefüllt sind.

I) Kleinschmidt und Limbrock, Die Gesteine des Profils durch das südliche Musarttal im zentralen
Tian-Schan. Abh. d. Ak. d. Wiss. München, math.-phys. Kl., Bd. 25, 213—232, 1906.

Abh. d. math.-phys. Kl.XXV,8.Abh. 10

In dieser Grundmasse liegen als Einsprenglinge die schon makroskopisch sichtbaren
größeren Individuen von schwach sericitisiertem Oligoklas-Andesin und die grünen Putzen,
die sich als serpentinisierter Olivin mit starker Rostabscheidung an den Rändern und auf
Sprüngen bestimmen lassen. Die Ausfüllung der Mandeln besteht aus Kalkspat und wirr-
fasrigem Chlorit.

Somit haben wir hier einen porphyrischen Melaphyr vor uns, dessen Einsprenglinge
aus Olivin und Plagioklas bestehen, das Gestein hat also den Typus des Navits.

Biotitgranit (Granitit): Ein grobkörniges Gestein mit ziegelrotem Orthoklas, licht-
grüngelbem Plagioklas, farblosem Quarz und Partien eines dunkelgrünen Minerals.

U. d. M. erkennt man Orthoklas in perthitischer Verwachsung mit Plagioklas, daneben
in bedeutender Menge Oligoklas. Die Feldspäte sind sericitisiert und zwar der Oligoklas
stärker als der Orthoklas, daher ihre makroskopisch trübe Beschaffenheit. Der Quarz ist
kataklastisch. Das dunkle Mineral ist chloritisierter Biotit, bei dessen Umwandlung Titan-
säuremineralien, besonders Leukoxen, ausgeschieden wurden, z. T. ist der Biotit ausge-
bleicht. Von Nebengemengteilen treten auf: Apatit in Nadeln und Körnern und opakes
Erz; als sekundäre Bildung findet sich Kalkspat in Orthoklasen, ferner Rost in großer
Menge. Das Gestein besitzt ausgezeichnete granitische Struktur.

Zertrümmerter Granit: Violettes und grünes Gestein mit Seidenglanz. Es besteht
hauptsächlich aus serieitisiertem Oligoklas-Andesin und stark kataklastischem Quarz. Als
sekundäre Bildungen finden sich viel Eisenglanz, Leukoxen und Epidotkörner. Das Gestein
ist vollständig zertrümmert, die Feldspäte sind zerbrochen und jede Andeutung der früheren
Struktur ist verloren gegangen. Es bildet somit ein Analogon zu den Pfahlschiefern im
Bayrischen Wald und stellt einen Granit dar, der durch intensive mechanische Beeinflussung
im innersten Gefüge zerrüttet und dadurch in seinem Mineralbestand umgeändert ist.

b) und d). Diese beiden Zonen werden passend zusammen besprochen, da sie (siehe
Routenbeschreibung!) ein Ganzes bilden und nur durch die Intrusion des inneren Granites
getrennt sind.

Grauvioletter Quarzphyllit, stark gefaltet, aus dieken Quarz- und dünnen Glimmer-
lagen bestehend. U. d. M. sehr viel stark kataklastischer Quarz, stark serieitisierter Feld-
spat, aber fast nur Stücke ohne Zwillingslamellen, stärker lichtbrechend als Quarz, daher
wohl Albit; Biotit in schmalen, gewundenen Lagen, viel Apatit, Titaneisen mit Leukoxen
und opakes Erz. Das Gestein ist stark zersetzt.

Grüner Quarzphyllit, aus sehr dünnen, abwechselnden Lagen von Quarz und
grünem Mineral. U.d.M. sieht man, daß die grünen Lagen dünner sind als die Quarzlagen
und manchmal ganz fehlen, das grüne Mineral ist dann auf einzelne isolierte Individuen
in den Quarzlagen beschränkt. Der Quarz ist kataklastisch und ausgezeichnet lagenförmig
angeordnet, von Feldspäten findet sich sehr wenig Orthoklas in Karlsbader Zwillingen und
frischer Oligoklas-Andesin (1 a 75°). Das grüne Mineral ist, teilweise chloritisierte, Horn-
blende in schmalen Leisten. Titanit und Schwefelkies mit Rostrand.

Injizierter Schiefer: ein Gestein mit weißer körniger Grundmasse, in der grüne
Mineralien mit eingeschlossenem Almandin zu Putzen gehäuft liegen, mit schwacher
Parallelstruktur.

U. d. M. sieht man, daß die Grundmasse aus großen kataklastischen Quarzen und
teils serieitisiertem, teils frischem Oligoklas-Andesin besteht, die grünen Mineralien sind

grüne und strahlsteinartige Hornblende, Biotit mit Linsen und Lagen von Epidot zwischen
den Spaltflächen und viel zonarer Klinozoisit in großen Individuen, mit Zoisit ö verwachsen.
Biotit und Hornblende sind meist chloritisiert. Außerdem kommen vor: Apatit, Titanit,
Leukoxen, Schwefelkies, opakes Erz und etwas Kalkspat im Plagioklas.

Wir haben also hier ein deutlich injiziertes Schiefergestein vor uns. Zusammen mit
ihm wurde ein grüner Quarzdiorit gefunden als Beweis, daß saure Intrusionen in die
Schiefer eingedrungen sind. Das grobkörnige Gestein hat granitische Struktur mit schwacher
Parallelordnung und besteht aus stark sericitisiertem Andesin, schwach kataklastischem
Quarz und großen grünen Hornblenden (schönes Zwillingskreuz!) mit Apatit und Zirkon.
Dazu treten noch Biotit, der z. T. chloritisiert ist unter Bildung von Epidot, Leukoxen
und Titaneisen, sowie Schwefelkies.

Von Gesteinen der Phyllitzone untersuchte ich noch zwei Gabbro, von denen der
eine ein schwarzgrüner, feinkörniger Hornblendegabbro ist mit grüner Hornblende,
Epidot und Klinozoisit und teils frischem, teils saussuritisiertem Labrador (La = 58°),
der andere ist mittelkörniger grüner Uralitgabbro, dessen Feldspat stark saussuritisierter
Labrador-Bytownit und dessen grünes Mineral Uralit ist. In beiden Gesteinen findet sich
kataklastischer Quarz in geringer Menge.

Als Geröll im Altun-bulak fand ich einen Eklogit aus abwechselnden Lagen von
grünen und roten Mineralien bestehend und zwar aus Diopsid, Granat, Epidot und Klino-
zoisit, wozu noch Feldspat, Kalkspat, Rutil und Leukoxen treten.

Der Serpentin vom Turaschutal zeigt unter dem Mineral ein wirrschuppiges Aggregat
von Serpentin und derbe Massen von Chromeisen, der vom Quertal des Musart ein Gitter-
werk von Antigorit, dazu Reste von Olivin und neben Schwefelkies massenhaft Magneteisen.

Die den Schiefern eingelagerten Kalkzüge haben zur Entstehung von Mischgesteinen
Veranlassung gegeben. Von diesen wurde untersucht: ein hartes grünes, braun anwitterndes
Gestein, das sich als ein Gemenge von körnigem Kalk und Grünschiefer erwies,
welche zusammengeschweißt sind. Es besteht aus Chlorit und ausgebleichtem Biotit, sowie
aus viel Kalkspat. Dazu treten noch Epidot- und Quarzkörner, Leukoxen (Insekteneier),
Schwefelkies und opakes Erz.

Das schwarze, sehr harte und schwere Gestein des Gipfels nördlich des Musartlängs-
tales besteht aus dolomitisiertem Kalkspat und Quarz, ferner liegen in der Masse unregel-
mäßige Körner von Olivin, mit kataklastischer Struktur und mit massenhaften Chromeisen-
körnern, z. T. auch mit Kalkspat und Quarz durchsetzt. Graphit in staubfeiner Verteilung.
Dieser Kieselkalk, der viel Schwefelkies enthält, dürfte durch aplitische Injektion eines
Kalkzuges entstanden sein.

c) Ich gehe über zu den aus der inneren Granitzone untersuchten Gesteinen.
In erster Linie sind hier die Granite zu erwähnen. Es sind verschiedene Modifikationen
von fleischrotem bis zu ganz schwach rötlichem Biotitgranit (Granitit). Neben Orthoklas
ist stets ein saurer Plagioklas vorhanden, beide Feldspäte sind sericitisiert und der Orthoklas
ist perthitisch mit Plagioklas verwachsen. Quarz ist kataklastisch. Das dunkle Mineral
ist Biotit, der häufig gebleicht oder chloritisiert ist. Hornblende fehlt entweder ganz oder
ist nur untergeordnet vorhanden, an einigen Stellen nimmt sie aber an Masse zu und
gegen das südliche Ende des Massivs kommt es zur Ausbildung eines echten Hornblende-

10*

granitites, in welchem der Biotit auf ein Minimum reduziert ist. Muskowit fand sich nur
in geringer Menge in einen Schliff. Nebengemengteile sind: Titanit (Grothit), Rutil,
Zirkon, Apatit, Orthit, z. T. auch Epidot, lokal Kalkspat als Neubildung.

Die Struktur ist teils richtungslos körnig, teils nähert sie sich der Parallelstruktur
oder ist porphyrisch, so daß das Gestein als Granitporphyr oder Augengneiß, bzw. als
Gneiß erscheint.

Nahe der Grenze des Massivs gegen die Schiefer fanden sich modifizierte Granite.
Die Untersuchung ergab, daß es durch Resorption und Injektion veränderte, dioritische
Granite sind. Orthoklas ist nur in dem einen der drei untersuchten Stücke vorhanden,
der Plagioklas ist stets teilweise oder sehr stark serieitisierter Andesin. Quarz ist schwach
kataklastisch, vermicule. Die dunklen Mineralien sind grüne, auch braungrüne Hornblende
und z. T. chloritisierter Biotit. Epidot, Apatit, Orthit, Zirkon, Titanit und Leukoxen,
Schwefelkies, z. T. umgewandelt, sind jedesmal vertreten.

Aplite: ein grobkörniger Aplit durchsetzt violetten Gneiß. Aus der weißen Masse
von großen Feldspäten und Quarzen heben sich gut ausgebildete Kristalle von schwarzem
Turmalin und braunem Spessartin ab. Das Gestein ist fast schon als Pegmatit, infolge
seiner groben Beschaffenheit, zu bezeichnen. U. d. M. läßt sich der Feldspat als seriei-
tischer Oligoklas-Andesin bestimmen, der Quarz ist schwach kataklastisch, auf Rissen im
Feldspat sitzt Serieit (Muskowit). Turmalin und Spessartin fehlen im Schliff.

Ein anderer Aplit hat Parallelstruktur und läßt makroskopisch weißen Feldspat, Quarz
und ein grünes Mineral erkennen. U. d. M. sieht man Örthoklas mit undeutlicher Mikro-
klinstruktur, perthitisch mit Plagioklas verwachsen, sehr wenig Oligoklas, viel runde
Körner von schwach kataklastischem Quarz. Das dunkle Mineral ist grüne Hornblende
mit Apatit und Orthit, die auch außerhalb der Hornblende vorkommen (Orthit mit
Epidotrand). Außerdem treten auf: Pennin, viel Titanit, Turmalin und Schwefelkies. Die
Struktur ist granulitisch. Es ist ein Aplit, der aus dem Nebengestein Hornblende auf-
genommen hat.

Ein hellgrüner Aplit ist stark zertrümmert und mit Rost durchsetzt. Er besteht aus
serieitisiertem Albit, z. T. perthitisch mit Orthoklas verwachsen, aus kataklastischem, z. T.
wurmförmig verwachsenem Quarz und aus Chlorit mit Leukoxen. Kalkspat tritt als Gang-
füllung auf, Rost ist im ganzen Gestein verteilt. Der äußerlich sichtbaren Zertrümmerung
entspricht die Kataklasstruktur.

Im Granit nördlich des Altunbulak fand ich einen gelbgrünen Aplit, der Quarz,
Feldspat und Glimmer erkennen ließ. Die mikroskopische Untersuchung ergab, daß dieser
Aplit ausgezeichnete mikropegmatitische Verwachsung von Feldspat und Quarz aufweist.
Der Orthoklas ist stark sericitisch getrübt, der Quarz kataklastisch. Muskowit mit Leu-
koxen ist wenig vorhanden, Kalkspat kommt ziemlich viel vor in Körnern und Putzen im
Feldspat, Rost.

Endlich sei ein Aplit erwähnt, der durch Resorption von Schiefer umgewandelt ist.
Er besteht aus serieitischem Oligoklas-Andesin, schwach kataklastischem Quarz, löcheriger
grüner Hornblende mit braunem Biotit verwachsen, außerdem sehr viel Apatit, Zirkon,
Orthit und wenig opakes Erz. Die granulitische Struktur ist deutlich ausgeprägt, Quarz-
körner finden sich im Feldspat eingewachsen.

Aus den Randzonen des Massivs liegen vor: der violette @neiß, in welchem der
schon besprochene grobkörnige Aplit vorkommt. Der Gneiß ist feinkörmnig und besteht
aus Oligoklas-Andesin, kataklastischem Quarz und braunem Biotit, der z. T. parallel mit
Muskowit verwachsen ist. Nebengemensgteile: sehr viele und große Turmaline, viel Apatit-
nadeln, viel Zirkon, Epidot und Faseraggregat von Sillimanit. Im Biotit pleochroitische
Höfe um Zirkon und Apatit.

Injizierter Schiefer: aus abwechselnden Lagen von grünen Mineralien plus Feld-
spat und Quarz plus Feldspat. U. d. M. sieht man fast frischen Andesin, schwach kata-
klastischen Quarz, grüne Hornblende und Biotit mit Apatit, sowie sehr viel große Augite,
viel Titanit und Schwefelkies. Kalkspat als Neubildung im Feldspat.

Ein weiterer injizierter Schiefer (Glimmerschiefer) zeigt makroskopisch Mus-
kowit und Chlorit und Rost, sowie im Querbruch Quarz in Linsen und Lagen. Der Quarz
ist stark kataklastisch, die Glimmer ziehen sich in gewundenen Lagen durch den Schliff.
Albit ist wenig vorhanden, um so mehr Kalkspat, ferner Apatit, Zirkon, Epidot, Tur-
malin, Schwefelkies, Rost und Leukoxen. Braunspat ist ebenso wie der Quarz in den
Linsen sekundär.

Basische Gesteine treten auf als Grünstein, nach seiner Zusammensetzung aus seri-
eitisiertem und saussuritisiertem Albit und schilfiger Hornblende (Uralit), wenig Quarz,
Epidot und Klinozoisit ein Uralitdiabas, ferner finden sich im Granit Gabbro und zwar
wurden untersucht drei Stücke, welche die Zusammensetzung von Hornblendegabbro,
von Uralitgabbro und zersetztem Uralitsaussuritgabbro zeigen.

Schließlich seien noch erwähnt: lichter, fast weißer Quarzit. Er zeigt typische
Pflasterstruktur und besteht aus einer Masse von kleinen Quarzkörnern, die von verschieden
großen Kalkspatputzen durchsetzt ist, außerdem finden sich wenig Feldspat (Plagioklas),
sehr wenig Muskowit, Chlorit, Titanit.

Lichtgrauer Marmor aus dem Kalkzug im mittleren Musarttal zeigt ebenfalls
Pflasterstruktur und besteht aus Kalkspat mit vereinzelten kleinen Quarzen, Turmalin-
nadeln und sehr wenig opakem Erz. Diese beiden Gesteine sind Reste aus dem Schiefer-
dache, welche in den Granit eingebrochen sind.

e) Aus der letzten Zone liegen folgende Gesteine vor:

Kristallinischer grauer Kalkstein mit massenhaften stengligen Einschlüssen von
weißer Farbe, welche dem Gestein das Aussehen eines Korallenkalkes geben. Auf schmalen
Kluftflächen liegt ein schwarzer, erdig-toniger Belag.

U. d. M. sieht man ein Aggregat von Kalkspatkörnern, meist mit Zwillingslamellen
nach — !/s R. Typische Pflasterstruktur. Die weißen Stengel bestehen ebenfalls aus
Kalkspatkörnern, die nur etwas größer und heller sind als die der grauen Masse. Deren
dunklere Färbung rührt von fein verteilter kohliger Substanz her, welche den weißen
Partien fehlt. Organische Struktur ist in den Stengeln nicht sichtbar. Schwefelkies ist
spärlich vorhanden.

Weißer Marmor: körniges Gestein mit Glimmerlagen. Der Kalkspat bildet einzelne
größere Körner und eine Masse kleiner, das Gestein ist stark kataklastisch (gebogene
Lamellen, verkrümelte Individuen). Phlogopit und Chlorit bilden dünne Lagen, außerdem
sieht man einzelne kataklastische Quarze, Turmalinnadeln und Leukoxen. Sieht man also

hier eine nur schwache kontaktmetamorphe Beeinflussung, so zeigt sich eine solche in viel
stärkerem Maße bei einem anderen Gestein, einem aplitisch injizierten Kalkstein.
Es ist ein dichter Kalkstein, in welchen das aplitische Material eingedrungen ist. Der
Kalkspat ist meist ohne Zwillingslamellen und das Gestein ist durchsetzt von katakla-
stischem Quarz, sehr wenig Orthoklas, welcher perthitisch mit Plagioklas verwachsen ist
und Mikroklinstruktur zeigt, und stark serieitisiertem Plagioklas. Er ist stärker licht-
brechend als Canadabalsam, hat keine Lamellen und ist mit Quarz- und Kalkspattrümmern
durchsetzt. Auch Zirkon kommt vor.

Von den porphyrischen Gesteinen untersuchte ich sieben Stück und zwar:

Heller rötlicher Quarzporphyr. Es ist ein feinkörniges Gestein mit Andeutung
von Schichtung durch Wechsel von unregelmäßigen rötlichen und weißen Lagen. Ein
grünes Mineral und schwarzes Erz sind makroskopisch sichtbar.

U. d. M. sieht man eine feinkörnige Grundmasse von Quarz und Muskowit, sowie
wenig: chloritisierter grüner Hornblende und Leukoxen. In der Grundmasse liegen größere
Individuen von serieitisiertem ÖOrthoklas in perthitischer Verwachsung mit Plagioklas,
meist mit Mikroklinstruktur, ferner Linsen und Gänge von schwach kataklastischen Quarz-
körnern. Opakes schwarzes Erz ist allgemein reichlich vorhanden. Das Gestein ist völlig
zertrümmert.

Lichtgrüner gebänderter Quarzporphyr. Er hat große Ähnlichkeit in der
Struktur mit dem vorhergehenden und ist wie dieser ganz zertrümmert. Durch Ver-
rutschung der einzelnen Bestandteile sind sie zerbrochen und als Folge davon liegen an
den Enden der größeren Individuen immer eine Masse von kleineren. Zu den Bestand-
teilen des vorigen treten noch Titaneisen, Epidotkörner, Turmalin, Rost, statt des Muskowits
Chlorit und Sericit.

Ein weiterer, violetter Quarzporphyr ist so sehr zertrümmert, daß die Lagen-
anordnung undeutlich wird. Er besteht aus stark serieitisiertem Orthoklas bzw. Mikroklin,
sehr wenig Oligoklas-Andesin und stark kataklastischem Quarz. Dazu treten Serieit, der
sich in gewundenen Zügen um die Quarze und Feldspäte herumlest, als Neubildung
Kalkspat, ferner Titaneisen mit Leukoxen, Zirkon, Apatit, Turmalin und Rost.

Rotbrauner, gebänderter Quarzporphyr. Das Gestein ist sehr feinkörnig und
zeigt deutliche Lagenstruktur mit Wechsel von quarzreichen und -armen Lagen. Größere
Quarze heben sich aus der Masse heraus, in der makroskopisch noch schwarzes Erz
sichtbar ist.

U. d. M. erkennt man vorherrschend aus Biotit und Sericit bestehende Lagen mit
wenig Quarzen und solche, die meist aus kleinen kataklastischen Quarzkörnern bestehen,
zwischen denen hie und da größere Körner liegen. Feldspat ist nur in wenigen schlechten
Individuen vorhanden, es scheint ein saurer Plagioklas zu sein. Außerdem kommen vor:
Turmalin, opakes Erz sowie Kalkspat, der in einer der Quarzlagen des Schliffes sehr
zahlreich vorhanden ist.

Grauer Quarzporphyr: feinkörnige, gebänderte Grundmasse von kataklastischem
Quarz, serieitischem Albit, Biotit und Sericit. Dazu treten als Nebengemengteile viel Apatit,
dann Zirkon, Turmalin, Titaneisen mit Leukoxen, opakes Erz, sekundär Schwefelkies mit
Rostrand. In der Grundmasse liegen als größere Einsprenglinge Lagen und Linsen von

Albit und Quarz, der stark kataklastisch ist und z. T. in eine Masse von kleinen Körnern
zertrümmert ist.

Dieses Gestein hat nach seinem Bestand sehr große Ähnlichkeit mit einem Quarz-
keratophyr.

Lichter rötlicher und grünlicher Quarzporphyr mit zur Bänderung parallelen
und senkrechten Turmalin-Quarzgängen. Das Gestein hat dichte Grundmasse, in der einzelne
kleine Quarze und Feldspäte liegen. Die mikroskopische Untersuchung ergibt serieitisierten
Orthoklas in perthitischer Verwachsung mit Plagioklas und einen basischen Plagioklas
(Labrador-Bytownit?), stark kataklastischen Quarz. Als Nebengemengteile treten auf Apatit,
Rutil, Zirkon, Turmalin, Leukoxen, ferner rhomboedrische Karbonate als Einschlüsse im
Feldspat und als Gangfüllung. Glimmer und Titanmineralien fehlen. Die Grundmasse hat
Pflasterstruktur und besteht aus kleinen Quarzen mit Andeutung von Bänderung durch
Einschaltung von Gängen größerer kataklastischer Quarze.

Blaugrauer Quarzporphyr mit schwacher Bänderung. Auf den Bruchflächen sieht
man kleine Einsprenglinge von Quarz und rötlichem Feldspat. U. d. M. sericitischer
Orthoklas mit Mikroklinstruktur, der perthitisch mit Plagioklas verwachsen ist, serici-
tischer Albit, kataklastischer Quarz, brauner Biotit, Muskowit und Serieit. Als Neben-
gemengteile treten auf: Zirkon, Titaneisen mit Leukoxen, opakes Erz und Kalkspat auf
Rissen. Die Glimmer liegen meist an den Rändern der Einsprenglinge von Orthoklas und
Albit. Die Struktur der Grundmasse ist die gleiche wie bei dem vorhergehenden Gestein
und die Bänderung entsteht ebenso wie dort durch Einschaltung von Gängen größerer
kataklastischer Quarze.

Injizierte Schiefer: ein Stück besteht aus einer feinkörnigen halbaplitischen
Grundmasse aus gleichmäßigen Körnern von Orthoklas, Quarz und etwas leistenförmigem
Plagioklas. In der Grundmasse liegen größere Einsprenglinge von Oligoklas-Andesin, seri-
eitisch, mit Zonarstruktur. Die basischen Mineralien sind vollständig zersetzt in Aggregate
von grünem Glimmer mit Epidot unter Ausscheidung von Titansäuremineralien. In der
Grundmasse viel Mikrolithen (Zoisitreihe?).

Ein anderes Stück zeigt makroskopisch Wechsel von grünen Glimmer- und weißen
Quarzlagen. U. d. M. sieht man kataklastischen Quarz, Orthoklas, sehr wenig Albit und
als dunkles Mineral ausgebleichten Biotit und grüne z. T. chloritisierte Hornblende.
Nebengemengteile: Titanit, Leukoxen, opakes Erz, Schwefelkies.

Epidotfels: das Gestein besteht aus unregelmäßigen Partien von Epidot mit Feldspat
und kleinen Quarzen, die von Gängen und Lagen von Quarz mit ausgezeichneter Pflaster-
struktur und Kalkspat durchzogen sind, dunkelgrüner Chlorit und Biotit liest meist
dazwischen. Der Feldspat ist sericitischer Andesin, auch grüne Hornblende, z. T. chlori-
tisiert, ist vorhanden, ferner Magneteisen, Titaneisen, Leukoxen. Daraus ergibt sich, daß
das ursprüngliche Gestein, vielleicht ein basisches Eruptivum, umgewandelt und sekundär
von Quarz infiltriert ıst.

Auch in der Kalkzone fand ich einen Grünstein (Uralitdiabas) von gleicher Zusam-
mensetzung wie der aus der Phyllitzone (S. 77) beschriebene.

Aplitische Injektion macht sich auch bei einem braunen Phyllit bemerkbar, der
ebenso wie zwei sich sehr ähnliche grauschwarze Phyllite in den Schuttkegeln am Musartpaß
gefunden wurde. Das Gestein besteht aus Lagen von vorherrschend braunem Biotit mit

wenig Muskowit und kataklastischem Quarz, welche durch Lagen von kataklastischen
Quarzen mit sehr wenig Glimmermaterial und hie und da Feldspäten (Albit?) getrennt sind.
Titaneisen, Leukoxen, Schwefelkies mit Rostrand sowie Turmalin als Nebengemensteile.

Die grauschwarzen Phyllite haben, wie erwähnt, untereinander große Ähnlichkeit.
Sie bestehen aus, z. T. intensiv gefältelten, Lagen von Biotit und Muskowit sowie solchen
von kataklastischem Quarz, zu dem bei dem einen Stück noch Kalkspat tritt. Dazu kommen
spärlicher Turmalin und Graphit in staubfeiner Verteilung.

Auch nur im Geröll fand ich einige Stücke von Hornblendesyenit. Er besteht
aus Orthoklas, der mikropegmatitisch mit Quarz verwachsen ist, wenig sericitischem Oligo-
klas, wenig kataklastischem Quarz, z. T. in wurmförmiger Verwachsung, sowie braungrüner,
z. T. chloritisierter Hornblende. Dazu treten noch gelbgrüner Epidot, viel Apatitnadeln,
Kalkspat und Schwefelkies.

Endlich seien noch die Ergebnisse der Untersuchung zweier Granite mitgeteilt, welche
am Rande der Kalkzone zutage treten. Es sind dies:

Granitporphyr vom Turaschutal. Ein porphyrisches Gestein, in dem makro-
skopisch zu erkennen sind: blaßroter Orthoklas, z. T. in großen Kristallen (Karlsbader
Zwillinge), lichtgrüngelber Plagioklas, lichtgrauer Quarz und ein schwarzgrünes Mineral.
U. d. M. zeigen sich als Hauptbestandteile perthitisch mit Plagioklas verwachsener Ortho-
klas, der an Stellen starker mechanischer Beeinflussung Mikroklinstruktur hat, Oligoklas-
Andesin in bedeutender Menge, trüb infolge von Serieitisierung, mit massenhaften Ein-
schlüssen von Titanit sowie, weniger zahlreich, Apatit. Quarz schwach kataklastisch,
z. T. in wurmförmiger Verwachsung mit Orthoklas.

Das schwarzgrüne Mineral ist Chlorit (Pennin), der in zwei Modifikationen auftritt.
Die eine stärker pleochroitische und stärker doppelbrechende ist aus Biotit hervorgegangen,
die andere ist schwächer pleochroitisch und schwächer doppelbrechend und durch Umwand-
lung von grüner Hornblende entstanden. Beide Modifikationen haben zahlreiche Einschlüsse
von Titanit, die bei der aus Hornblende hervorgegangenen Art regellos verteilt sind,
während sie im chloritisierten Biotit, den Spaltrissen folgend, parallel gelagert sind. Die
Lamellen des umgewandelten Biotits sind z. T. gebogen. Pleochroitische Höfe um Ein-
schlüsse von Zirkon, ferner Einschlüsse von Apatit.

Von Nebengemengteilen treten auf: Titanit in bedeutender Menge, Zirkon, Apatit,
Muskowit und Eisenglanz. Die Grundmasse hat ausgezeichnete granitische Struktur, tritt
aber gegenüber den porphyrischen Individuen sehr zurück. An einem Stück fand sich
eine grüne, feinkörnige Partie, die als Aplit zu bezeichnen ist.

Granit am Dondukolpa&. Ein Gestein mit schwach porphyrischem weißem Feld-
spat, lichtgrauem Quarz, schwarzgrünem »Biotit und rotbraunem Titanit (Grothit) in Brief-
kouvertform.

U. d. M. zeigt sich, daß der Orthoklas perthitisch mit Plagioklas verwachsen und
schwach serieitisiert ist, daneben ist Mikroklin vorhanden. Wenig Oligoklas, gleichfalls
nur wenig sericitisiert. Quarz kataklastisch, vermicule. Der Biotit ist braun mit Ein-
schlüssen von Apatit und Zirkon. Nebengemengteile: der schon makroskopisch sichtbare
Titanit in bedeutender Menge, Epidotkörner, Apatit, Zirkon und opakes Erz. Die Grund-
masse ist granitisch struiert. Struktur stark kataklastisch.

Wir sehen also in dem ganzen Profile durch das nördliche große Musarttal kein
einziges der bisher als typisch betrachteten Kontaktgesteine. Dagegen treffen wir in
großer Ausdehnung kristalline Schiefer und Phyllite und sehen Apophysen des Granites in
diese Gesteine eindringen, den Granit gegen den Rand des Massivs schiefrig werden und
allmählichen Übergang von diesem Gneiß zu Glimmerschiefer und Phyllit. Wenigstens
gilt dies für den inneren Granit, während ich in Bezug auf den äußeren Granit keine
entsprechenden Beobachtungen machen konnte. Denn hier ist nur die Südgrenze des Massivs
sichtbar und auch diese ist infolge starker Bewaldung schlecht aufgeschlossen; die nahe der
Grenze in der Phyllitzone liegende Partie von zertrümmertem Granit dürfte aber genügen,
um das jüngere Alter des Granites sicherzustellen.

Kehren wir zurück zu dem inneren Massiv! Nach dem, was eben darüber gesagt
wurde und was die mikroskopischen Untersuchungen ergaben, erhalten wir große Über-
einstimmung mit den Verhältnissen in den östlichen Zentralalpen und anderen Gebieten,
wie den kleinen Karpathen, dem Erzgebirge etc. In all diesen Gebieten fehlen die früher
als typisch angesehenen Kontaktgesteine. Daß aber der Granit dort stets jünger ist als
die Schiefer, ist jetzt zweifellos nachgewiesen und ebenso, daß er Kontaktmetamorphose
auf seine Umgebung ausgeübt hat. Nur ist das Produkt dieser Metamorphose nicht das
normale mit Hornfelsen, Knotenschiefern u. s. w., sondern statt dessen treten die Glimmer-
schiefer etc. auf.

Ich beabsichtige nicht, weiteres über diese Frage zu bringen, möchte aber nur noch
bemerken, daß die Erscheinungen in ihrer Gesamtheit große Ähnlichkeit haben mit den für
die Piözokontaktmetamorphose als typisch angesehenen. Das gibt uns einen Hinweis auf
die Zeit des Empordringens des Granites. Im Agiastal hat er den Kalk des oberen Unter-
karbons metamorphosiert, ist also jünger als dieses. Da aber im nördlichen Chalyktau nach
dem Unterkarbon Sedimente erst wieder im Tertiär abgelagert wurden und der Granit in
dieser Zeit schon erstarrt und freigelest war, bliebe für die Intrusion des Granites der
ganze Zeitraum vom Ende des Unterkarbons bis zum Tertiär. Durch die vom Granit aus-
geübte Kontaktmetamorphose nun, welche die Gleichzeitigkeit der Intrusion mit starker
Gebirgsbildung beweist, können wir als Zeit der Intrusion mit Sicherheit die der ersten
großen Gebirgsbildung nach dem Unterkarbon annehmen. Diese muß aber schon vor
Beginn des Oberkarbons begonnen haben, denn das Meer der Oberkarbonzeit gelangte
nicht mehr bis zum Hauptkamm des Chalyktau, sondern blieb auf die südlichen Vorberge
beschränkt.

Gleiches Alter muß für den Quarzporphyr in der zentralen Kette angenommen werden.
Denn auch diese Gesteine lassen die Wirkung starken Druckes, der bei ihrem Empor-
dringen geherrscht hat, erkennen. Überall, wo sie anstehen, zeigen sie Schieferung quer
zur Richtung des stärksten Druckes, an manchen Stellen sind sie als Serieitschiefer und
Serieitgneiße ausgebildet.

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 8. Abh. 11

Geologische Geschichte.

In diesem Abschnitt soll versucht werden, auf Grund der Anschauung, welche ich
von dem bereisten Gebiet gewonnen habe, eine Übersieht über Entstehung und Bau dieses
Teiles des Tian-Schan zu geben.

Ich sehe davon ab, frühere Arbeiten über den Tian-Schan zu besprechen, denn dies
hat bereits Keidel!) 1906 getan. Außerdem war in dem von mir bereisten Teile des
Chalyktau noch kein Geologe gewesen und nur an der Westgrenze im großen Musarttal
war außer Ignatjew 1886 auch Keidel 1902, ohne aber dort genauere Untersuchungen
anzustellen. Aus diesem Grunde kann hier auf die Anführung älterer Literatur verzichtet
werden. Eine unentbehrliche, äußerst wertvolle Hilfe bei der Deutung vieler Fragen gewährt
dagegen die Arbeit von Keidel!) über den nördlichen Teil des zentralen Tian-Schan und
die sich anschließende petrographische Untersuchung von Gesteinen des Bayumkoltales
durch Richarz!). Auch die Arbeit von Kleinschmidt und Limbrock?) über die Gesteine
des südlichen Musarttales bietet manches Beachtenswerte, besonders über die zentrale Zone.
Einige allgemeine Bemerkungen über die geologischen Verhältnisse des von ihm und mir
bereisten Gebietes hat bereits Merzbacher in den Reisebriefen, vorläufigen Mitteilungen und
im Druck erschienenen Vorträgen gemacht, welche er über die Reise veröffentlicht hat.

Die Übersichtskarte (Taf. 1) zeigt, daß die verschiedenen Gesteinsgruppen, welche sich
am Bau des nördlichen Chalyktau beteiligen, in breiten, meist über das ganze Gebiet hin
sich erstreckenden Zonen angeordnet sind. Im W, im großen Musarttal, können wir fünf
solche Zonen unterscheiden und zwar von S nach N:

zentrale Kalkzone,
innere Phyllitzone,
inneres Granitmassiv,
äußere Phyllitzone,
äußeres Granitmassiv.

Die zentrale Kalkzone bildet den Hauptkamm des Chalyktau. Nach W setzt sie
sich in den zentralen Tian-Schan fort und dessen höchste Erhebungen liegen in ihr. Nach
O erstreckt sie sich als wasserscheidender Kamm zwischen N und S bis zur Grenze des
von mir bereisten Gebietes. Die Gesteine dieser Zone sind hauptsächlich Kalke, welche
ich für unterkarbonisch halte, und die verschiedenen Arten der Quarzporphyre, welche am
Musartpaß in einzelnen, dem Kalk eingeschalteten Zügen auftreten, nach OÖ aber an Masse
rasch zunehmen und im Koprsai- und Khaptnsugebiet ihre größte Ausdehnung in N-S

1) Keidel und Richarz, Ein Profil durch den nördlichen Teil des zentralen Tian-Schan. Abh. d.
II. Kl. d. Ak. d. Wiss. München, 23, 91—212.

2) Kleinschmidt und Limbrock, Die Gesteine des Profils durch a südliche Musarttal im zentralen
Tian-Schan. Ebenda, 213—232.

Richtung mit 10 und 15 km erlangen. Weiter nach OÖ nehmen sie wieder ab und in den
Seitentälern des oberen Koksu herrscht der Kalk weitaus vor.

Der Kalk ist dort, wo die Quarzporphyre ihn in breiten Zügen durchsetzen und wo
sie ihre größte Mächtigkeit haben, auch am stärksten metamorphosiert und daher ist er
in den westlichen Teilen größtenteils in Marmor umgewandelt und enthält häufig Kontakt-
mineralien. Die organischen Einschlüsse sind bei der Umwandlung meist völlig zerstört
worden und nur selten sind Reste erhalten in weniger stark beeinflußten Partien. Im Osten
ist die Umwandlung geringer entsprechend der geringen Mächtigkeit und dem mehr ver-
einzelten Auftreten des Quarzporphyrs, woraus geschlossen werden kann, daß das zum
Porphyr gehörige Granitmassiv dort in größerer Tiefe steckt.

Die Breite der Zone beträgt allein auf der Nordseite im Agiasgebiet etwa 20 km.
Wie weit sie nach S reicht, ist mir nicht bekannt, daß sie aber auch auf der Südseite
noch große Ausdehnung hat, geht aus den Beobachtungen im südlichen Musarttal hervor,
wo sie bis ungefähr 30 km südlich des Musartpasses reicht, so daß sie im Meridian dieses
Passes 35—40 km breit ist.

Wo der Kontakt mit der nächsten, nördlich folgenden Zone aufgeschlossen ist, sieht
man, daß der Kalk diskordant auf den Gesteinen der inneren Phyllitzone liest. Auch
diese Zone streicht vom zentralen Tian-Schan herüber, wo sie ziemlich schmal ist. Im
Chalyktau nimmt sie rasch an Breite zu und verläuft parallel mit der Kalkzone.

Es folgt das innere G@ranitmassiv, das ebenso wie im zentralen Tian-Schan auch
im großen Musarttal einen Teil der Phyllite als äußere Phyllitzone von der inneren abtrennt.
Es verläuft erst in nordöstlicher, später in ostnordöstlicher Richtung und ist ebenfalls
durch die ganze Nordseite des Chalyktau zu verfolgen. Es ist jünger als die Phyllite und
auch jünger als der unterkarbonische Kalk, denn es hat auf beide Gesteine Kontakt-
metamorphose ausgeübt.

Nördlich von ihm liest die äußere Phyllitzone im unteren Teil des großen Musart-
tales. Sie streicht vom Bayumkoltal herüber in NO Richtung, erreicht daher wenig östlich
des großen Musarttales den Rand der Tekesebene und wird hier durch Brüche abge-
schnitten. Ihre Fortsetzung babe ich nicht gefunden, sie müßte bei gleicher Streichrichtung
jenseits des Tekes unter dem transgressiven unterkarbonischen Kalk des Attuintau liegen.
Wenn sie aber die Wendung des Granitmassivs aus NO in ONO Richtung mitmachen
würde, müßte sie unter dem Kalk des Syrtes liegen, den der Koksu durchbricht.

Die äußere Phyllitzone endigt also östlich des großen Musarttales und an ihre Stelle
tritt der transgressive unterkarbonische Kalk der äußeren Ketten. Er ist an vielen Stellen
von Porphyrit durchbrochen. Von der Hauptmasse dieses Kalkes in den nördlichen Ketten
des Chalyktau trennt der Tekesfluß ein Stück, den Attuintau, welcher den gleichen Bau
zeigt wie das Gebiet südlich des Tekes.

Als letzte Zone trafen wir im großen Musarttal das äußere Granitmassiv. Es
reicht, gleich den anderen Zonen, in NO Richtung aus dem zentralen Tian-Schan herüber,
die Fortsetzung des südlichen äußeren Granitzuges vom unteren Bayumkoltal bildend.
Es verläuft schief zur Begrenzung des Tekesbeckens, dessen Rand es ungefähr zwischen
kleinem Musart und wenig östlich des großen Musart bildet. Seine Fortsetzung ist an
den Randbrüchen des Tekesbeckens eingesunken und tritt erst jenseits des Beckens wieder
hervor. Wir sehen im westlichen Temurlyktau fast das ganze Gebirge vom Granit auf-

Jul

gebaut, im östlichen Teil dieser Vorkette dagegen ist der Granit auf die südlichen Vor-
berge beschränkt. Hier im Temurlyktau bildet der Granit nicht nur die Fortsetzung des
südlichen äußeren Zuges Keidels, sondern auch die des nördlichen äußeren; eine Trennung
in diese zwei Züge läßt sich aber nicht durchführen.

Auch im Temurlyktau hat der unterkarbonische Kalk große Mächtigkeit und Aus-
dehnung. Ist sie im W noch gering, so steigt sie nach O rasch und im Chonochaigebiete
erlangt der Kalk seine größte Ausdehnung. Durch den Wegfall von kontaktmetamorpher
Umwandlung sind hier in ihm auch die Fossilien erhalten geblieben.

Nach diesen zusammenfassenden Ausführungen über die einzelnen Zonen möge die
chronologische Ordnung der Gesteine folgen:

| |

Die ältesten Bildungen sind die Gesteine der Phyllitzone. Sie sind fast durchaus
umgewandelt und enthalten keine fossilen Reste mehr, so daß es unmöglich ist, ihr Alter
zu bestimmen. Da sie aber diskordant unter dem Kalk des Unterkarbons liegen und der
Kalk nicht überschoben ist, sondern transgrediert, sind sie älter als dieser und somit
Ablagerungen des älteren Paläozoikums. Sie besitzen große Mächtigkeit, es ist aber nicht
möglich, festzustellen, wieviel davon auf Rechnung tektonischer Bewegungen zu setzen ist.
Daß Störungen der Lagerung wenigstens an einzelnen Stellen stattgefunden haben, geht
aus dem plötzlichen Wechsel der Streich- und Fallrichtungen hervor, es gelang aber im
einzelnen nur selten, Art und Betrag der Störung nachzuweisen.

Auf großen Strecken dagegen ist die Lagerung vollständig die gleiche und wir sehen
dann, mit geringen Abweichungen, daß die Hauptstreichrichtung der Phyllite WSW—ONO ist.
Das Einfallen ist in den Gebieten des Koksu und Agias in den nördlichen Teilen der Zone
meist nach N gerichtet, in den südlichen meist nach S, im Musartgebiet dagegen durch-
aus steil südlich.

Die Gesteine dieser Zone bilden, wie schon gesagt, den ältesten sichtbaren Teil des
Gebirges. Die nächst jüngeren Gesteine sind die äußeren Granite. Sie sind jünger als die
Phyllite, denn sie haben Kontaktmetamorphose auf sie ausgeübt. Sie sind aber älter als
der unterkarbonische Kalk, der transgressiv über Phylliten und äußeren Graniten liegt.
Die Intrusion der äußeren Granite muß demnach im älteren Paläozoikum erfolgt sein.

Die Gesteine der Phyllitzone und die äußeren Granite, zu denen im südlichen Temur-
lyktau noch der Porphyrit unter dem Unterkarbon tritt, bilden den Rest der ältesten
Anlage des Tian-Schan.

Diese alten Bildungen wurden nach ihrer Ablagerung, vielleicht gleichzeitig mit dem
Empordringen des Granites, aufgerichtet und wir sehen also die erste Gebirgsbildung
in präkarbonischer Zeit.

Nach seiner Entstehung scheint dieses Gebirgsland beträchtlicher Abtragung unter-
legen zu sein, der Granit wurde großenteils freigelegt und über die so entstandene Rumpf-
fläche transgrediert im Unterkarbon das Meer.

Auffallend ist hier das Fehlen von Transgressionskonglomeraten im Okelhiam, während
doch im zentralen Tian-Schan Keidel diese Konglomerate an verschiedenen Stellen antraf.
Es läßt dies darauf schließen, daß im Chalyktau die Transgression nicht durch langsames
abradierendes Vordringen des Meeres erfolgte, sondern durch rasche Überflutung weiter
Gebiete, die vielleicht durch Senkung des Landes ermöglicht wurde.

Kalkmassen von mindestens 600 m Mächtigkeit wurden diskordant auf den alten
Gesteinen, Phylliten und Granit, abgelagert und bedeckten wahrscheinlich das ganze Gebiet.
Hier sei noch erwähnt, daß die sicheren Beweise für die Transgression nicht zahlreich
sind, wenigstens in den inneren Teilen nicht. Ich habe aber schon 8. 69 u. f. ausein-
andergesetzt, welche Gründe ich für die Transgression habe.

Mit dem Ende der Unterkarbonzeit erfolgt rasch der Rückzug des Meeres nach S,
woher es gekommen war, das ganze Gebiet wird trocken gelegt und es beginnt die zweite
große Gebirgsbildung.

Von neuem dringt das Meer im Oberkarbon nach N vor, aber es elane: nicht mehr
weit, die inneren Teile des Gebirges sind schon hoch gehoben und das Meer bleibt auf
die niedrigen Gebiete am Südrand beschränkt.

Nach der Ablagerung des Unterkarbons erfolgt die Intrusion der inneren Granite und
damit im Zusammenhang das Aufsteigen der Quarzporphyre der zentralen Zone.

Denn die anormale Kontaktmetamorphose, welche die inneren Granite auf ihre Neben-
gesteine ausgeübt haben, kann nach allem, was bis jetzt über diese Art der Metamorphose
bekannt ist, nur geschehen sein unter gleichzeitig wirkendem starkem Druck, und es ergibt
sich mit Notwendigkeit das zeitliche Zusammentreffen von Gebirgsbildung und
Intrusion bzw. Effusion.

Hier sei noch erwähnt, daß überall, wo die Kalke steil aufgerichtet sind, Quarz-
porphyre in der Nähe anstehen; wo diese aber fehlen, liegen die Schichten des Kalkes flach.
Daher treffen wir flache Lagerung nicht nur in den äußeren Ketten, sondern auch in der
zentralen Zone dort, wo der Quarzporphyr fehlt oder nur in gering mächtigen Stöcken
auftritt, wie im Mustamas- und Saksanteketal, während von hier nach West mit dem Über-
handnehmen des Quarzporphyrs auch der Kalk durchwegs steile Schichtstellung zeigt und
meistens in Marmor umgewandelt ist.

So erscheint die postunterkarbonische oder zweite Zeit der Gebirgsbildung als die
für den Chalyktau weitaus bedeutendste. Nicht nur wurde das Gebiet in jener Periode
endgiltig Festland und Gebirge, sondern es wurden auch die altpaläozoischen Sedimente
— soweit dies nicht schon durch den präkarbonischen äußeren Granit geschehen war, —
in die Form gebracht, in welcher sie uns heute noch entgegentreten, und es erfuhr der
karbonische Kalk der äußeren Gebirgsteile und besonders der der inneren Ketten seine
kontaktmetamorphe Umwandlung.

Wie stark in dieser Zeit die Gebirgsbildung gewesen ist und wie groß der Betrag
des Zusammenschubes ist, welchen die Gesteine damals erlitten haben, ist schwerlich fest-
zustellen. Allein wir können aus der Lagerung der äußeren und inneren Kalkmassen
darüber vielleicht Auskunft gewinnen!

Die äußeren Kalke, besonders die im untersten Koksugebiet, sind nur wenig gefaltet
und liegen, von kleineren, räumlich wenig ausgedehnten Faltungen abgesehen, im ganzen
ziemlich flach. Auch in den inneren Kalkgebieten treffen wir auf große Strecken, im
Mustamas- und besonders im Saksanteketal, schwach geneigte Lagerung. An solehen Stellen
sind die Kalke immer weniger umgewandelt, als in Gebieten mit starker Aufrichtung der
Schichten. Der Grund dafür ist aber durchaus nicht in dynamometamorphen Vorgängen
zu suchen, sondern einzig und allein in der Verbreitung der Quarzporphyre, wie schon
oben erwähnt. Es fehlen bei den flach liegenden Kalkmassen die Quarzporphyre und
umgekehrt sind dort, wo diese anstehen, auch meistens die Kalke mehr oder weniger
steil aufgerichtet.

Daher herrscht im Musart- und Koprsaigebiet, z. T. auch im Khaptnsutal steile bis
senkrechte Stellung der Kalkschichten vor und die Quarzporphyre zeigen eine Schieferung,
welche parallel der Streichrichtung der Kalke verläuft und da auch die Fallwinkel meist
die gleichen sind, erweckt die Lagerung den Eindruck vollkommener Konkordanz.

Daraus geht hervor, daß die Aufrichtung der Kalkschichten gleichzeitig mit dem
Eindringen der Quarzporphyre vor sich gegangen ist und daß die Schieferung dieser
Gesteine eine primäre, durch den herrschenden Druck erzeugte ist.

Vom Ende des Unterkarbons an bleibt das gesamte zentrale Gebiet des Tian-Schan
frei von Meeresbedeckung.

Nur einzelne Becken werden in späterer Zeit noch von großen Binnenseen ausgefüllt
und von dem Angarameer im Gebiete des heutigen östlichen Tian-Schan erstrecken sich
Ausläufer, Buchten, zwischen die Gebirgsketten nach West. Daher fehlen ım zentralen
Tian-Schan und im Chalyktau Meeressedimente, die jünger sind als Unterkarbon, und erst
im Tertiär bilden sich in einzelnen abgeschlossenen Becken klastische Sedimente.

In dem gesamten, bis heute untersuchten Gebiete des zentralen Tian-Schan und
Chalyktau ist nirgends eine Spur von Angaraschichten gefunden worden. Die Annahme
aber, daß eben die vorhandenen Angaraschichten durch subaerische Abtragung vollständig
verschwunden seien, erscheint mir zu gewagt.

War somit der bedeutendste Teil des Gebirges (zentraler Tian-Schan und Chalyktau)
im jüngsten Paläozoikum und im ganzen Mesozoikum frei von jeder Meeresbedeckung, so
finden wir doch Ablagerungen aus jener Zeit im Dlibecken. Auch das Gebiet des heutigen
Temurlyktau blieb wahrscheinlich, wenigstens im Gebiete des Aulietasch, trocken, aber an
seinem Nordfuß lagerten sich in der Angarazeit klastische Sedimente ab. Aus den dürf-

tigen Beobachtungen, welche ich im Talkytal des dsungarischen Alatau am Nordrand des
Tlibeckens machen konnte, ergibt sich, zusammen mit der Tatsache, daß Angaraschichten
im Becken selbst nordwestlich Kuldscha anstehen, die Ausdehnung des Angarameeres über
das ganze Illibecken. Es bestand hier eine zwischen die Gebirgsländer sich einschiebende
Bucht des Meeres, das im östlichen Tian-Schan große Ausdehnung hatte.

Während dieser Zeit erfolgten sowohl im Ilibecken selbst, als auch im Chalyktau
Ausbrüche von Porphyrit, der als Decken und in Form von Stöcken und Gängen zwischen
den Angaraschichten liegt und im Gebiete der äußeren Gebirgsteile: im Attuintau und in
den Vorbergen des Chalyktau, den unterkarbonischen Kalk durchbrochen hat.

Ob Gebirgsbildung in dieser Zeit im Tian-Schan stattgefunden hat, läßt sich nicht
entscheiden. Sicher blieb unser Gebiet in dieser Periode frei von großen tektonischen
Bewegungen und die Umgestaltung und Weiterbildung blieb auf äußere Vorgänge beschränkt
(abgesehen natürlich von den Porphyritergüssen!). In diese lange ruhige Periode fällt die
Entstehung von großen Destruktionsflächen. Es ist über diese Formen der Erdober-
fläche in der letzten Zeit so viel geschrieben worden, daß ich es füglich unterlassen kann,
mich näher darüber auszusprechen. Ich erwähne nur, daß nach meinen Beobachtungen
(siehe Route unteres Koksu!) die zuerst von Friederichsen, der ja überhaupt als erster diese
Formen aus dem Tian-Schan beschrieb, angenommene und dann von Keidel durch weitere
Tatsachen gestützte Entstehungsart der Peneplains durchaus richtig ist. Diese Flächen
sind also im Mesozoikum während einer langen Zeit verhältnismäßiger Ruhe durch die
Gesamtheit der subaörischen Vorgänge entstanden. Die Destruktionsfläche, welche der untere
Koksu durchbricht, ist ein Teil einer riesigen Fläche, welche am Nordrand des Chalyktau
liegend nach W sich bis über das große Musarttal hinaus erstreckte und wahrscheinlich
auch weite Gebiete des heutigen Tekesbeckens einnahm. Ziemlich sicher erscheint dies für
den Attuintau, der nicht nur die gleichen Gesteine aufweist wie das Gebiet jenseits des
Tekes, sondern auch heute noch eine nicht sehr reich modellierte Oberfläche besitzt, wenn
natürlich auch die Zernagung dieses nach allen Seiten isolierten Gebietes stärker vorge-
schritten ist als südlich des Tekes in dem geschlossenen Gebiete.

Friederichsen und Keidel nehmen weiter an, daß im Tertiär die großen Destruktions-
flächen durch radiale Bewegungen zerstückelt und ihre einzelnen Teile in verschiedene
Höhenlage gebracht wurden. Die von mir aufgefundene Verwerfung im Kurdaital zwischen
dem Granit des Hochgebirges und dem Kalk der Peneplain scheint für diese Annahme zu
sprechen, wenn gleich sie nicht direkt als Beweis für tertiäre Dislokation gelten kann.
Da aber bis heute keine Spuren von mesozoischen Dislokationen im zentralen Tian-Schan
gefunden sind und Keidel vom südlichen Tian-Schan Konkordanz von Angara- und Hanhai-
schichten beschreibt, ist es sehr wahrscheinlich, daß auch diese Verwerfung erst im Tertiär
entstanden ist.

Damit kommen wir zu der letzten großen Periode der Gebirgsbildung. Das
einzige noch vorhandene Meer im Ilibecken scheint noch im Tertiär bestanden zu haben,
wenigstens deutet konkordant auf Angaraschichten liegender geschichteter Löß nordwestlich
Kuldscha darauf hin. Die Ausdehnung dieser Meeresbucht muß aber bedeutend abge-
nommen haben und bald muß die Bucht gänzlich vom Meere abgetrennt worden sein.
Es entstand ein Binnensee, in den die einmündenden Flüsse reichlich grobklastisches
Material einführten. Seine Sedimente sind am Südfuß des dsungarischen Alatau in großer

Mächtigkeit erhalten. Sie liegen hier noch in der ursprünglichen Neigung, mit 5 bis
10° S fallend.

Gleichfalls ihre primäre Neigung beibehalten haben die Hanhaischichten im oberen
Koksugebiet. Auch hier bestand im Tertiär ein großes Becken, das sich nach O in das
Yuldusgebiet fortsetzte.

Einen dritten See treffen wir im Tekesbecken. Auch hier liegen die Sedimente horizontal.
Der Bildung dieses Sees muß aber die Entstehung des Beckens vorausgegangen sein. Daher
muß eine Zeit tektonischer Bewegungen angenommen werden, welche hauptsächlich durch
Verschiebungen in vertikaler Richtung charakterisiert ist. In ihr entstanden die Becken
im Inneren des Gebirges und zwischen den einzelnen Ketten, das llibecken wurde von dem
Meere getrennt, die Angaraschichten im Talkytal und am Nordfuß des Temurlyktau wurden
gefaltet. Erst nach dieser Periode sind die grobklastischen Schichten in den einzelnen
Becken abgelagert worden, ihr Alter muß daher jungtertiär bzw. pleistocän sein.

Die inneren Teile des Gebirges scheinen in dieser Zeit nur in der Weise umgestaltet
worden zu sein, daß vertikale Bewegungen erfolgten und durch Senkungen einzelner Teile
und besonders der Randpartien die Höhenunterschiede vergrößert wurden.

Meine Beobachtungen über die jungen Sedimente sind zu vereinzelt, als daß ich
darüber mehr als bloße Vermutungen äußern könnte. Dazu kommt, daß bei dem Fehlen
von Versteinerungen keine Möglichkeit gegeben ist, zu entscheiden, welcher Stufe diese
Bildungen angehören und wo die Grenze zwischen jungtertiären und pleistocänen See-
bildungen z. B. zu ziehen ist.

Einige Worte noch über die tektonischen Verhältnisse! Wie im zentralen Tian-Schan,
so fehlen auch im Chalyktau auf der Nordseite Falten fast vollständig und die Schichten
liesen in den äußeren Teilen im NO ziemlich flach, stehen dagegen in den Phyllitgebieten
und den inneren Teilen meist steil (S fallend) bis senkrecht, wobei aber auch auf großen
Strecken (Koksu- und Agiaslängstal) N Fallen vorkommt.

Die Streichrichtung ist im ganzen Nordabhang des Chalyktau vom Rand gegen die
Tekesebene bis zum wasserscheidenden Kamm ziemlich die gleiche. Ostnordöstliche Richtung
herrscht weitaus vor und ist geradezu bezeichnend für die Phyllitregion, in der nur im
Saksanteke- und obersten Musarttal W-O Richtung auftritt.

Die zentrale Zone dagegen zeigt stärkeren Wechsel. Sie hat am Musartpaß reines
W-O Streichen, im Koprsaigebiet NO, im Khaptnsu- und Koksugebiet W-O und ONO.
Entsprechend hat auch die Schieferung der Quarzporphyre am Musartpaß W-O Richtung,
im Koprsaigebiet aber verläuft sie spitzwinklig zu der des Kalkes, nämlich W-O, und im
Khaptnsu wieder parallel mit seiner Streichrichtung (ONO).

Aus diesen Angaben geht hervor, daß es nicht richtig ist, wenn Keidel!) für den
Chalyktau OSO Riehtung und eine Änderung der Streichrichtung vom Pik Nicolai Michai-
lowitsch nach O aus ONO über W-O in OSO annimnit. Ignatjew will im großen Musarttal
NW Streichen gesehen haben. Wenn dies der Fall ist, kann es sich nur um lokal anderes
Streichen handeln, denn ich habe im ganzen Musarttal diese Streichrichtung nicht gesehen.
Wenn wirklich vom Pik N. Michailowitsch ab nach Ost das ONO Streichen aufhören sollte,

1) Keidel, Geol. Untersuchungen im südl. Tian-Schan ete. N. Jb. f. Min., Beil. Bd. 22, 8. 265—38S4,
1906, siehe S. 355!

kann dies nur für das Gebiet bis östlich des Musartpasses gelten und auch nur für die
zentrale Zone. Denn am Musartpaß streichen die Schichten ja W-O und auch die Phyllite
nahe ihrer Südgrenze haben diese Richtung. Weiter nach OÖ aber tritt die für den zentralen
Tian-Schan maßgebende Richtung ONO wieder hervor und bleibt im ganzen Chalyktau
herrschend. Auch die Anordnung der einzelnen Zonen beweist dies, welche mit gleich-
bleibender Richtung aus dem zentralen Tian-Schan herübersetzen. Wir haben also von
dem Knotenpunkt des Tian-Schan bis wenig östlich Musartpaß eine Beugung der Streich-
richtung, eine Ablenkung vom Hauptstreichen, welche nach OÖ bald wieder verschwindet
und der ONO Richtung weicht.

Nun hat aber Keidel im südlichen Tian-Schan, in den südlichen Vorketten des
Chalyktau zwischen dem südlichen Musarttal und Bai unzweifelhaft nach WNW streichende
Gebirgszüge angetroffen, welche aus Angaraschichten und konkordant auf ihnen liegenden
Gobi-(Hanhai-)Sedimenten bestehen. Die Angaraschichten transgredieren über Oberkarbon.
Diese Gebirgsteile sind also im Vergleich zu den inneren und nördlichen Ketten des Cha-
lyktau viel jünger, ihre erste Anlage ist in einer Zeit erfolgt, in welcher die inneren und
nördlichen Ketten bereits lange bestanden haben. Diese WNW Züge stehen den ONO Zügen
durchaus fremd gegenüber. Demgemäß zeigt sich auch in ihrer Zusammensetzung ein
bedeutender Unterschied. In den alten Ketten bildet das jüngste Gestein im Zentrum und
Norden Unterkarbonkalk, im Süden Oberkarbonkalk, die jungen Ketten aber beginnen erst
mit den Angaragesteinen, über denen die tertiären Gobisedimente liegen.

Es ergibt sich also, daß der Chalyktau in seinen nördlichen und zentralen Ketten
durchaus die Fortsetzung des zentralen Tian-Schan ist, wie schon Keidel (l. ce. S. 354)
betont. Die Streichrichtung der Ketten erleidet zwischen zentralem Tian-Schan und Cha-
Iyktau eine leichte Beugung, setzt sich aber dann unverändert wieder fort. NW Streichen
ist im ganzen nördlichen und zentralen Chalyktau nicht zu sehen, es ist beschränkt auf
die tertiären Ketten der Südseite, welche erst spät dem alten Gebirge angegliedert wurden.

Die tertiäre Gebirgsbildung hat demnach, in den alten Ketten nur wenig in tangen-
tialer Richtung gewirkt, ihre Tätigkeit beschränkte sich, wie schon erwähnt, hauptsächlich
auf radiale Bewegungen. Zu diesen dürften im zentralen Teile die Längsbrüche am Musart-
paß und die den Dschiparlykgletscher begrenzenden parallelen Brüche gehören.

Dagegen hat die tertiäre Gebirgsbildung in dem Gebiete der Angaraschichten viel
mehr in tangentialer Richtung gewirkt, indem sie die Sedimente in Falten legte. Daraus
ergibt sich ein bemerkenswerter Gegensatz zwischen der alten karbonischen und der jungen
tertiären Gebirgsbildung. Wir sahen im ganzen Gebiete der karbonischen Bewegungen
Falten bis zum Verschwinden zurücktreten gegenüber einer starken Aufrichtung der Schichten
mit vorherrschendem Südfallen. Die gleiche Erscheinung erwähnt Keidel — und hier
ergibt sich wieder die nahe Beziehung zum zentralen Tian-Schan! — aus dem von ihm
bearbeiteten Gebiet. Durch diese starke Zusammenpressung der Gesteine in meridionaler
Richtung und das gleichzeitig erfolgende Aufsteigen von Granit und Quarzporphyr scheint
nun das Gebiet eine sehr große Widerstandskraft gegenüber späteren tektonischen
Bewegungen erlangt zu haben, so daß es als verhältnismäßig starre Masse den äußeren
Gebieten gegenüber steht und an den späteren Bewegungen nur geringen Anteil genommen
hat, der sich in radialen Brüchen kundgibt.

Abh. d. math.-phys. Kl.XXV, 8. Abh. 12

Zu erwägen wäre auch, ob nicht die jüngeren Bewegungen im Vergleich zu den
karbonischen auf eine verhältnismäßig dünne, oberflächliche Schicht der Erdkruste be-
schränkt blieben. Das Fehlen von gleichzeitiger magmatischer Intrusion bei diesen Vor-
gängen scheint für diese Annahme zu sprechen.

Zusammenfassung.

In der vorliegenden Arbeit sind die von mir im Tian-Schan gemachten Beobach-
tungen und die sich daraus ergebenden Schlüsse niedergelegt. Kurz zusammengefaßt,
erhalten wir folgenden Entwicklungsgang:

Sedimente des älteren Paläozoikums (die heutigen Phyllite etc.) sind durch Granit-
intrusion (Granit des äußeren Massives) metamorphosiert. Möglicherweise stand die Intrusion
in Zusammenhang mit gebirgsbildenden Bewegungen. Sicher aber wurde unser Gebiet
nach der Ablagerung der altpaläozoischen Sedimente trocken gelegt und zu einem Gebirge
aufgefaltet. Dies war die älteste Anlage des Tian-Schan.

Es folgt eine Periode der Abtragung, welche stellenweise den Granitkern freilegt.
Nach Beginn des karbonischen Zeitalters wird das Gebirgsland vom Meer überflutet und
seine Sedimente lagern transgressiv über Phylliten und Granit.

Diese Transgression muß rasch über weite Gebiete vorgedrungen sein, worauf das
Fehlen von Transgressionsbildungen an der Basis der karbonischen Sedimente schließen
läßt. Vielleicht wäre an einen Einbruch großer Landmassen zu denken.

Mindestens 600 m mächtige Kalke werden abgelagert, die, soweit Fossilfunde ihre
stratigraphische Bestimmung erlauben, oberes Unterkarbon repräsentieren. Rasch wie die
Transgression erfolgt die Regression nach Süd und das Oberkarbonmeer reicht nur bis
zum Südrand des Gebirges.

In die Zeit zwischen Unter- und Oberkarbon fällt daher die zweite große Gebirgs-
bildung, welche nach meiner Ansicht die für unser Gebiet bedeutendste ist und dem
Gebirge bis auf den heutigen Tag ihren Stempel aufgedrückt hat.

Hier sehen wir auch sichere Beweise für die Gleichzeitigkeit von Gebirgsbildung und
magmatischer Intrusion (inneres Granitmassiv und Quarzporphyr der zentralen Zone). Das
Granitmagma übt auf die Nebengesteine Kontaktmetamorphose aus, deren weite Aus-
dehnung dem zur Zeit des Aufsteigens des Magmas herrschenden gebirgsbildenden Druck
zuzuschreiben ist.

Vom Ende des Unterkarbons an bleibt der Chalyktau, d. h. seine nördlichen und
zentralen Teile, frei von Meeresbedeckung.

In dieser langen Kontinentalperiode scheinen nur geringe tektonische Veränderungen
erfolgt zu sein. Im Perm oder im Mesozoikum erfolgten die Ergüsse von Porphyrit in
den nördlichen Teilen. Im Mesozoikum entstanden auch die großen Peneplains. Im Tertiär
werden diese durch radiale Bewegungen zerstückelt, im Norden erfolgt der Einbruch
des Tekesbeckens.

Diese dritte Periode der Gebirgsbildung, welche im Temurlyktau und im dsungarischen
Alatau die Angaraschichten in Falten legte, ist im nördlichen und zentralen Chalyktau
nicht mit Sicherheit nachzuweisen, während sie in anderen Teilen des Tian-Schan durch
starke tektonische Bewegungen bezeichnet ist.

Noch spätere, jungplioeäne oder pleistocäne Störungen sind im Tekesbecken kenntlich.

In geomorphologischer Hinsicht hat sich gezeigt, daß der Chalyktau keinen selbst-
ständigen Gebirgsbogen bildet. Er ist nach Bau und Streichriehtung durchaus die öst-
liche Fortsetzung des zentralen Tian-Schan. Die von den höchsten Erhebungen des
Gebirges heranziehende zentrale Kette erfährt eine leichte Richtungsbeugung, setzt aber
dann in der gleichen Richtung (ONO) fort wie vorher.

Daher zeigt auch der geologische Bau des Chalyktau keine bedeutenden Unterschiede
gegenüber dem zentralen Teile des Tian-Schan, vielmehr bilden zentraler Tian-Schan und
Chalyktau eine eng zusammenhängende Masse, welche anderen Teilen des Tian-Schan,
besonders im Süden und Osten, fremd gegenübersteht.

Der auffallende Gegensatz zwischen älterer und jüngerer Gebirgsbildung — einer-
seits starke Aufrichtung der Schichten und mächtige magmatische Intrusion und Effusion,
andrerseits Faltung nur der jüngeren Gesteine und Fehlen von magmatischer Tätigkeit —
läßt erkennen, daß die Stärke der tektonischen Vorgänge in dem untersuchten Gebiete
seit dem Ende des Paläozoikums eine beträchtliche Abnahme erfahren hat und daß das
alte Gebirge als verhältnismäßig starre Masse den jüngeren Gebieten fremd gegenübersteht.

Anmerkung. Erst nach Abschluß meiner Arbeit gelangte der zweite Band von
„Muschketow, Turkestan“ in meine Hände, so daß die in dem Werke enthaltenen Tage-
buch-Aufzeichnungen Muschketows bei dieser Arbeit keine Berücksichtigung finden konnten.

Bemerkungen zur Übersichtskarte Tafel 1.

Es stellte sich schon während unserer Reise und noch mehr bei der Ausarbeitung
der auf der Expedition gemachten Routenaufnahmeu heraus, daß die vorhandenen Karten
in vielen wesentlichen Punkten falsch und ungenügend sind. Die Fertigstellung der von
Prof. Merzbacher geplanten topographischen Karte der bereisten Gegenden wird sich jedoch
noch einige Zeit hinausziehen, so daß ich diese neue Karte meinen geologischen Ein-
zeichnungen nicht zu Grunde legen konnte.

Ich beschränkte mich deshalb darauf, die Ergebnisse unserer Routenaufnahmen in
ihren Hauptzügen zusammenzustellen und die im Maßstab 1:100.000 gemachten Auf-
nahmen auf den vorliegenden Maßstab reduzieren zu lassen. Demgemäß sind nur die
begangenen Täler und die größten Gletscher auf der Karte eingezeichnet. Auch von der
Angabe von Höhen wurde Abstand genommen, da die Ausrechnung der Messungen noch
nicht vollendet ist. Ich möchte daher hier einige Angaben über die Höhenverhältnisse machen.

Die Tekesebene im NW der Karte hat in ihrem westlichen Teile am großen Musart
etwa 1800 m und senkt sich nach NO allmählich herab bis zu 1500 m am Koksu. Der
Attuintau, der isoliert aus der Ebene aufragt, dürfte sich 600—800 m über sie erheben.

Die zentrale Zone des Chalyktau erreicht zu beiden Seiten des Musartpasses (ca.
3500 m) in ihren Gipfeln Höhen von 6200—6400 m. Diese Berge gehören somit zu den
höchsten des Tian-Schan und werden nur von dem Khan-Tengri (7200 m) übertroffen.
Ähnliche Höhen wie in der Musartgegend erreicht die zentrale Zone im Chalyktau nur
noch im Gebiet des Koprsaigletschers und der langen Gletscher am Ursprung des Asias.
Im allgemeinen jedoch senkt sich die zentrale Zone vom Musartpaß nach Ost beträchtlich,
so daß die Gipfelhöhen im Quellgebiet des Koksu nur noch 4800—5200 m betragen.

Das Gebiet zwischen Tekesebene und zentraler Zone vermittelt zwischen beiden Extremen.
Das Gebirge beginnt im N etwa mit 2000—1800 m und steigt, je weiter wir nach S
kommen, desto mehr an. Die Gipfel der Phyllitzone haben Höhen von 4000—4500 m
im Musart- und Agiasgebiet, nach O sinkt ihre Höhe entsprechend der Erniedrigung der
zentralen Zone und beträgt im Koksugebiet 3000—3500 m.

m 0

[S)

Erklärung der Abbildungen Tafel 3—8.

Tafel 8.

Talkytal im dsungarischen Alatau. Blick talauf aus dem Granitgebiet auf die hellen Kalkberge
im Hintergrund. Aufnahme Merzbacher.

Becken des Sairamnor. Die südliche Begrenzung des Beckens bilden die unterkarbonischen Kalk-
berge des dsungarischen Alatau. Aufnahme Merzbacher. .
Rechtes Seitental des Dschidschentales im Temurlyktau. Blick auf die 500 m mächtigen unter-

karbonischen Kalke, welche links fast horizontal liegen, rechts eine Synklinale mit steil-
stehenden Flügeln bilden. Aufnahme Merzbacher.
Wollsäcke des Granites am Satl-Kasanpaß im westlichen Temurlyktau. Aufnahme Leuchs.

Tafel 4.

Blick von der Terrasse des alten Tekessees auf die Destruktionsfläche am Nordrand des Chalyktau.
Der Koksufluß ist tief in die Peneplain eingeschnitten. Im Hintergrund rechts die granitische
Kurdaikette. Aufnahme Leuchs.

Altes Seebecken des Koksu mit verschiedenen Terrassen aus Seeablagerungen. Aufnahme Leuchs.

Südrand dieses Beckens, Ende der Kalkhochfläche und Beginn der Granitzone. Aufnahme Leuchs.

Grenze zwischen Kalkhochfläche und Granitzone im Kurdaital. Die Kalke endigen an einer
W-O Verwerfung, die auf dem Bilde am Fuß der Steilwand entlang zieht. Auf dieser Ver-
werfung ist Quarzporphyr emporgedrungen, Granit steht erst weiter südlich, rechts, an.
Aufnahme Leuchs.

Tafel 5.

Blick von der Terrasse des alten Tekessees nach NW auf den Tekesfluß und die von ihm durch-
strömte Ebene, im Hintergrund der Temurlyktau. Aufnahme Leuchs.

Abbruch der Seeterrasse zum heutigen Tekestal. Blick nach O, links der Attuintau. Aufnahme
Leuchs.

Oberes Seebecken im Quertal des Koksu. Das Becken liegt im Granit, der aber durch die jungen
Ablagerungen des Koksu großenteils verdeckt ist. Aufnahme Leuchs.

Blick vom obersten Boden des Kinsutales nach S auf die zentrale Zone des Chalyktau. Die Berge
zu beiden Seiten des Talbodens bestehen aus Glimmerschiefer. Der Talboden ist breit, eben
und stark sumpfig. Aufnahme Merzbacher.

Tafel 6.

Quertal des Koksu: enges, steilwandiges Tal im Granit, die Weitungen sind schutterfüllt. Das
Haupttal ist im Vergleich zu dem von rechts herabziehenden Seitental übertieft. Aufnahme
Leuchs.

Gefältelter Quarzphyllit im obersten Koksutal. Aufnahme Merzbacher.

Rechtes Mustamastal (ca. 3000 m). Die Berge bestehen aus Kalksteinen des oberen Unterkarbons,
hie und da sind ihnen Quarzporphyre eingelagert. Mächtige Schutthänge verhüllen die glaciale
Trogform des Tales. Aufnahme Leuchs.

Mittleres Saksanteketal (ca. 2600 u). Steile, ca. 800 m hohe Wände aus weißem Marmor bilden
beide Talseiten. Die Schichten stehen steil, erst weiter talauf legen sie sich flacher. Auf-
nahme Merzbacher.

180)

[5%

Tafel 7.

Blick vom Syrt Karabulak nach S auf einen Teil der Hochfläche und die hinter ihr aufsteigende
Kurdaikette. Die von dieser herabziehenden Täler entstehen in Karen und sind mit alten
Moränen erfüllt. Aufnahme Merzbacher.

Der Karagaitasch im oberen Koksugebiet. Der ganze Berg besteht aus grobklastischen Hanhai-
schichten, welche zu bizarren Formen verwittert sind. Aufnahme Leuchs.

Ein anderes Bild aus dem Hanhaibezirk am oberen Koksu. Die Schichten sind von geringerer
und gleichmäßigerer Korngröße und bilden deshalb langgestreckte, einförmige Rücken. Im
Hintergrund die Kurdaikette. Aufnahme Leuchs. ü

Tafel 8.

Quertal des Agias bei der Mündung des Kongrbulak. Die Berge bestehen aus Phylliten mit
eingelagerten basischen Eruptivgesteinen, das Tal ist hoch hinauf mit fluvioglacialen Ablage-
rungen erfüllt, in welche der Agias sein Bett eingeschnitten hat. Aufnahme Leuchs.

Gebiet des Koprsaigletschers. Im Vordergrund Phyllite, die stark vereisten Berge (6000—6500 m)
im Hintergrund bestehen aus unterkarbonischem Kalk und Marmor, zwischen Phyllit und
Kalk liegt Quarzporphyr in einer 10 km breiten Zone, welche vom Phyllit durch einen
schmalen Kalkzug getrennt ist. Aufnahme Merzbacher.

Mittleres großes Musarttal. Auf beiden Seiten steht Granit an, im Hintergrund bilden die hohen
Kalkberge der zentralen Zone scheinbar den Talschluß. Aufnahme Merzbacher.

Vom Dondukolpaß (3700 m) nach Ost. Die über 6000 m hohen Berge der zentralen Zone, rechts,
bestehen aus unterkarbonischem Kalk. An ihrem Fuß verläuft das Längstal des großen
Musart, das die Grenze zwischen Kalk- und Phyllitzone bildet. Die Grenze zieht weiter nach
Ost über den großen Kai-Jailakgletscher. Die Berge der Phyllitzone sind 1000—1500 m
niedriger. Aufnahme Kostner.

Inhaltsverzeichnis.

Vorwort

I. Routenbeschreibung F
1. Dsungarischer Alatau: von an dureh de Malkytal zum se anner
Temurlyktau
Chalyktau
Koksugebiet
Unteres Koksneebiet, und OAttuiaten
Oberes Koksugebiet . R
Hanhaibecken im oberen Kokangebist
Mustamastäler
Saksanteketal
Asiasgebiet
Quertal des Agias
Längstal des Agias .
Koprsaital .
Khaptnsutal
Großes Musarttal

II. Die Gesteine
Tiefengesteine .
Ergußgesteine . : :
Die Phyllitzone und ihre eine o
Unterkarbonischer Kalk
Angaraschichten
Hanhaischichten
Diluvium und Alluvium
Mikroskopische Untersuchungen an Beiden älas, Boeen Masarttale

III. Geologische Geschichte
Zusammenfassung

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Tafel 1.

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Im Text Ipreceie; d Tonschiefer; e Diorit, Camptonit; f Kieselschiefer,

Maßstab 1 : 85,000.

2 'n des llibeckens und Sairam-nors.

Musartı, Verwerfung Dschuparlyk-
2 30-405 VE

Fig. ngen der Lagerung. Länge des Profils 8 km.

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Leuchs, Tian-Schan.

Tafel 2

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Im Text besonders erwähnte Punkte: a Quarzit, Diorit, Porphyrit; b Kalkmergel mit Quarz, Kieselschiefer, Sandstein mit Kalkmergel; c Kalk- und Porphyritbreceie; d Tonschiefer; e Diorit, Camptonit; f Kieselschiefer,
— breccien, Tonschiefer; g junge Konglomerate,

Fig. 1. Profil vom Illibecken durch das Talkytal zum Sairam-nor (Dsungarischer Alatau). Maßstab 1 : 85,000,

gr — Granit, präkarbonisch. k — Kalkstein (Unterkarbon?) t = Ton- und Kieselschiefer (Angaraschichten). i — Junge Bildungen des llibeckens und Sairam-nors

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Fig. 2. Ostseite des Musartpaß-Defil&es. Zeigt die zwischen die Kalkmassen eingedrungenen Quarzporphyre und die Störungen der Lagerung. Länge des Profils 8 km.
k = unterkarbonischer Kalk, meist in Marmor umgewandelt; q = Quarzporphyr. — Maßstab 1:25000.

Alh.d. 2. Kl.d. K. Ak. d. Wiss. XXV. Ba. 8, Abh.

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Leuchs, Tian-Schan.

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Abh. d. 2. Kl. d. K. Ak. d.

Fig. 3.

Wiss. XXV. Bd. 8. Abh.

Fig. 4.

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Leuchs, Tian-Schan. Tafel 7.

Fig. 1.

Abh. d. 2. Kl. d. K. Ak. d. Wiss. XXV. Bd. 8. Abh.

Leuchs, Tian-Schan. Tafel 8.

Abh. d. 2. Kl. d. K. Ak. d. Wiss. XXV. Bd. 8. Abh.

Zur Abhandlung von W.v. Dyck (Bd. XXV, Abh. 9) „Das Glaubensbekenntnis von
Johannes Kepler vom Jahre 1623.

Durch ein Versehen bei der Zusammenstellung des Manuskripts ist auf Seite 6 der
Schlußsatz der Anmerkung weggeblieben. Es ist hier anzufügen:
Man sehe hiezu weiter die in neuerer Zeit erschienenen Werke von L. Schuster: „J. Kepler und

zwei Weltfragen seiner Zeit“ — Graz 1887 und „J. Kepler und die großen kirchlichen Streitfragen seiner
Zeit“ — Graz 1888; ferner L. Günther: „Kepler und die Theologie* — Gießen 1905.

Abhandlungen
der Königlich Bayerischen Akademie der Wissenschaften
Mathematisch-physikalische Klasse
XXV. Band, 9. Abhandlung

Das Glaubensbekenntnis von Johannes Kepler
vom Jahre 1623

nach dem auf der Bibliothek des Prediger- Seminars in Wittenberg

wiederaufgefundenen Original

herausgegeben
von

Walther von Dyck

Vorgelest am 6. Mai 1911

München 1912
Verlag der Königlich Bayerischen Akademie der Wissenschaften

in Kommission des G. Franz’schen Verlags (J. Roth)

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In den chronologischen Aufzeichnungen von Johannes Kepler, die der
Herausgeber der Gesamtwerke, Ch. Frisch im achten Bande in der vita
Joannis Kepleri zusammengestellt hat, finden sich für das Jahr 1623 die
Worte verzeichnet „Edita confessio“)).

Von diesem „Glaubensbekenntnis“ ist im Briefwechsel Keplers an mehreren
Stellen die Rede; aus ihrem Zusammenhang konnte man schließen, daß es
sich hierbei um eine Rechtfertigungsschrift Keplers gegenüber den Vorwürfen
und Anschuldigungen, die man von theologischer Seite gegen seine Recht-
gläubigkeit erhob, handelt. Die erste Stelle, in welcher das Glaubensbekenntnis
erwähnt wird, ist ein Brief des Tübinger Rechtsgelehrten Christoph Besold.
Auf eine Anfrage, die Kepler an diesen zu Anfang des Jahres 1623 bezüglich
der Veröffentlichung seiner Schrift gerichtet hatte, antwortet Besold am
3./12. April?):

„Nobilis et amplissime vir, fautor et adfinis colende, gratissimae fuerunt
mihi literae tuae, quibus intenti tui de edendo scripto Theologico certiorem
me fecisti: sed cum petas judicium meum: libere id pronunciabo. Nempe
malle me, ut in herba partus ille opprimatur: vereor enim, ut futurus sit
monstrosus, id est neutri parti placiturus. Ego acquiesco plane in piorum et
priscorum Patrum traditione, et interpretatione, quorum negligentiam sequi
malo, quam obscuram diligentiam novatorum. Sed optimum puto, quiescere,
silere et eventum committere DEO. Putavi, turbas nostras hic suppressas
esse, mirorque, iterum ad vos a nostratibus literas exaratas turbarum novarum
concitatrices. Velim autem ut sobrie satis Theologica. Tractent illi quos scis,
et quos illae literae tangunt. Graviter hic pugnatur contra Mentzerum, libris
editis crassis, nec levidensibus. ......

M. M. Maestlinus ad scribendum adigi nequit.“

Um die Drucklegung der Schrift, die Kepler ohne Namensnennung heraus-
gegeben wissen wollte, hat Kepler den Straßburger Professor Matthias

1) Joannis Kepleri astronomi Opera omnia. Ed. D. Ch. Frisch. Vol. VIII, Pars 2, pag. 883.
?) Joannis Keppleri aliorumque epistolae mutuae. Ed.M.G.Hanschius. Lipsiae 1722. Epist. CLXX,
pag. 250. — Opera omnia, vol. VIII, 2, pag. 884.
1*

Bernegger gebeten, der eben damals seine „Tuba paeis“!) herausgegeben
hatte. Kepler schreibt am 21. August 1623 an Bernegger?):

„... Interim mitto legendas has chartas, et si potes clam citra incom-
modum imprimendas meis sumtibus, sie tamen, ut exemplaria non ultra 100,
non relicto ullo impressionis vestigio. Si tu veneris operam palam praestare,
da negotium tabellario, quid agere debeat, ut bene haec curentur, et tamen
ipse nesciat, quae sit materia, et ut portet ipse exemplaria Ulmam usque.
Quodsi non omnia poterit portare, tu fidus esto custos reliquorum. Quodsi non
imprimetur haec „Apologia“ nee potest imprimi, remitte illam, quia exemplo
careo; pecuniam vero ad D. Lansium vel D. Chr. Besoldum Tubingam. Vale.“

Bernegger hat diesen Auftrag mit Sorgfalt ausgeführt, wie aus der Ant-
wort Keplers, von Linz, 4. Dezember datiert, hervorgeht:

„S. P. D. Clarissime vir, amicorum ocelle. Paterisne ut cum plebecula
Judaeorum exclamem, omnia bene fecit et surdos debitores fecit audire peti-
tionem creditoris et mutas chartas manuscriptas loqui publicis literis. Ad
amussim omnia, tantum in 6 tuis exemplaribus ista muta: folio 1. Irrdischen
non Jüdischen; alibi: Außlesung’so vieler Bücher, non Außlegung. Quid faciam
contra? Perpetuone tibi gravis et in officiis mutuis sterilis animo angar?*“.. =)

Diese anonym erschienene Schrift war seither verschollen. Ch. Frisch
bemerkt in seiner Vita Joannis Kepleri „Quale fuerit hoc scriptum nescimus,
neque alii, harum rerum periti, nos edocere potuerunt. Ex correcturis, quas
Keplerus supra profert, et voce „Confessio“ in revol. anni et ex literis Besoldi
concludere licet, repetiisse Keplerum in hoc scripto litem de sacra coena cum
theologis Württembergicis.“ ?)

Gelegentlich einer Anfrage, die ich im März des vorigen Jahres an das
Prediger-Seminar in Wittenberg wegen der dort etwa vorhandenen
Druckschriften von Kepler richtete, hat sich nun dieses Glaubensbekenntnis
gefunden, dessen Veröffentlichung der Direktor des Seminars, Herr Lie. D. Dunk-
mann mir in dankenswertester Weise gestattet hat.

Es lag nahe, in Wittenberg noch Schriften von Kepler zu suchen, weil
die Bibliotheksbestände der berühmten Universität, soweit sie sich auf Theo-
logie und Philosophie beziehen, nicht an die Universität Halle übergegangen
sind, sondern an das Prediger-Seminar in Wittenberg. Hier fand sich nun in
einem älteren Sammelbande die Schrift:

1) Vgl. „Matthias Bernegger“. Ein Lebensbild aus dem geistigen Leben Straßburgs zur Zeit des
dreißigjährigen Krieges von C. Bünger. Straßburg, Trübner 1893.

2) Opera omnia, vol. VIII, 2, pag. 854; erstmals veröffentlicht in den „Epistolae J. Kepleri et
M. Berneggeri mutuae. Argentorati, 1672.*

„N. N. Glaubensbekandtnus und Ableinung allerhand dest-
halben entstandener ungütlichen Nachreden‘“.
Gedruckt Jm Jahr M. DC. XXI.

Auf dem Titelblatt, das auf Seite 11 getreu dem Original entsprechend
wiedergegeben ist, findet sich mit der Feder neben N. N. eingetragen

„Keplers vid. lit. D.“

und zwar rührt diese handschriftliche Notiz vermutlich von einem Bibliothekar
des 18. Jahrhunderts her, der auch das Register des Sammelbandes, welcher
eine größere Zahl theologischer Streitschriften des 16. und 17. Jahrhunderts
enthält, sorgsam zusammengestellt hat.

Der Hinweis bezieht sich auf eine Stelle des Textes (vergleiche im fol-
genden Texte Seite 51, Zeile 6), in welcher Kepler sich selbst erwähnt: „Ich
glaub was D. Luther/und ich Kepler was M. Ant. de Dominis glaubet“.

Es läßt aber auch der weitere Text, in welchem auf Keplers Publikationen
Bezug genommen wird, keinen Zweifel, daß es sich um eine Schrift Keplers
handelt. Man vergleiche Seite 23 u. ff. des nachfolgenden Textes.

Weiter aber läßt sich auch sofort nachweisen, daß dieses „Glaubens-
bekandtnus“ gerade die in dem oben wiedergegebenen Briefwechsel erwähnte
Schrift ist:

Es findet sich nämlich auf Seite A, (Seite 15, Zeile 5 v. 0.) eben jener
von Kepler erwähnte Druckfehler „Jüdischen“ statt „Jrrdischen“ vor. Er ist
im Wittenberger Exemplar mit einer jetzt sehr stark vergilbten Tinte korrigiert
— man ist versucht, zu vermuten von Bernegger oder von Kepler selbst.

Im Folgenden bringe ich die Schrift in derselben Weise zum Abdruck
wie die in Bd. XXV dieser Abhandlungen veröffentlichten, von mir kürzlich
wieder aufgefundenen beiden Prognostika Keplers von 1604 und 1624.})

Das „Glaubensbekandtnus“ ist in der Tat, wie Frisch es vermutet
hat, eine abschließende Rechtfertigungsschrift in dem bekannten Streite, den
Kepler durch lange Jahre hindurch den Theologen der Tübinger Universität
und dem Württembergischen Konsistorium gegenüber ausgefochten. Wir müssen,
um die Schrift in ihrem Zusammenhange übersehen zu können, in Kürze auf
die Geschichte dieses Streites eingehen.

1) Auch hier erscheint nur das Titelblatt in getreuer Wiedergabe des Originals, während der Text
an Stelle der Schwabacher Lettern des Originals in Antiqua, die Antiqua dort in Kursivschrift wieder-
gegeben ist. Die Orthographie ist genau beibehalten, die Seitenzahlen des Originals sind auf dem
Rande angemerkt.

Schon zur Zeit seiner theologischen Universitätsstudien in Tübingen war
Kepler wegen seiner freieren Auffassung der Lehre von der Allgegenwart
des Leibes Christi in den Verdacht des heimlichen Calvinismus gekommen.
Seine damaligen Anschauungen sind in einem lateinischen Gedicht „de sacra
coena“, sowie in einer im Bruchstück uns erhaltenen Disputation wieder-
gegeben.)

In voller Offenheit hat dann Kepler seine Stellung dargelegt in jenem
schönen freimütigen Brief, den er zu Anfang des Jahres 1609 an den Herzog
Johann Friedrich zu Württemberg und Teckh gerichtet hat. Kepler hatte
schon von Graz aus, um den Verfolgungen der 1598 durch Erzherzog Fer-
dinand von Österreich in Steiermark eingeleiteten Gegenreformation zu ent-
gehen, wieder nach Württemberg und nach Tübingen zu kommen getrachtet,
leider vergeblich. Als dann seine Stellung als Hofastronom des Kaisers in
Prag in den Wirren des Bruderkampfes zwischen Kaiser Rudolph und Matthias
immer unsicherer wurde, wandte er sich aufs neue nach Württemberg, „da
mir“, so schreibt er an Herzog Johann Friedrich, „nichts erwünschteres, Hail-
samlicheres vnd rhumlichers wäre, dan das Jch dermahlains meinen geringen
profectum zu dienst meinem Vatterland dankbarlich anwenden khönnte.* Aber
er bittet dabei, von der Forderung der bedingungslosen Unterwerfung unter
die Concordienformel dispensiert zu werden.

„Als hab Jch bey meiner person mir einmahl, vnd zwar gewissenshalben
fürgenommen, der formulae Concordiae nit anderst als conditionaliter, de non
oppugnanda, vnd cum exceptione tractandae Pacis, nochmahlen zu vnder-
schreiben. Jn sonderlichem Bedenkhen, das Jch auch sonsten von Jugend
auff in articulo de Coena nie befinden khönden, das einer der Calvinischen
mainung beygethan, von diser vngleichen meinung wegen nit solte vnser
Bruder in Christo genennet oder gehalten werden, wan er auch gleich ein
Lehrer wär.“

„Doch gedenkh Jch mich inmittels, wie bißhero, also auch füro vnserer
Confession Verwanten Kirchen Khains wegs zueüssern, sondern mit denen zu
communicirn, so lang Sie mich bey jetzerwehnter protestation pleiben lassen,
vnd mich nit selber von Jrer communion ausschließen.“

!) Fragmentum in codieibus Vienniensibus. J. Kepleri, Opera omnia, vol. VIII, 2, pag. 713 ff. Eine
eingehende Würdigung von Keplers religiösen und theologischen Anschauungen findet sich in den „Bei-
trägen zur Philosophie und Geschichte der Religion und Sittenlehre“ von C. F. Stäudlin, Lübeck 1797,
Bd. I in dem Aufsatz VII „Über Johann Kepplers Theologie und Religion und das Schicksal seiner
astronomischen Entdeckungen bei seinen theologischen Zeitgenossen“, einer erweiterten Neuausgabe eines
Göttinger Programms vom Jahre 1793 „De Johannis Keppleri theologia et religione“.

„Da nun E. F. Gn. mit einer sollichen conditionirten subscription zufriden
zusein, vnd eine besagter maassen zum Kirchenfriden genaigte person bey
dero Vniversitet, oder in andern politischen geschäfften zugebrauchen willens
wären, will Jch mich nochmahlen, wie hievor zu vnderthäniger einstellung, je
eher je besser, gehorsamlich anerbotten haben... .“ ')

Gegen dieses Ansuchen, das Kepler im März 1611 erneuerte, machte aber
das Konsistorium in Stuttgart sein „vnderthenig Bedencken“ geltend:

„Ob er nun wol an jezo seine gehorsame Dienst vnderthenig anbietten
thutt, auch von Herrn Obern Rhätten dahin geschlossen worden, Jhme vff die
profession Matheseos bey der Vniversität Tübingen eine Expectantz zumachen
were: Jedoch weiln er in ybergebener seiner andern Supplication sich rund
vernemmen lassen, da er mit Diensten gnedig bedacht, der formulae concordiae
nit anderst, alss conditionaliter, de non oppugnanda vnd cum exceptione
tractandae pacis zuvnderschreiben, in sonderlichem bedencken, daß er auch
sonnsten von Jugendt auff in articulo de coena nie befinden können, daß
einer, der Calvinischer meinung beygethun, von diser vngleichen meinung
wegen nit sollte vnnser Bruder in Christo genennet oder gehalten werden:
auss welcher erclärung leichtlich abzunemmen, daß er ein verschlagener Cal-
vinist seyn muoss, vnd da er zu einer profession verordnet, nit allein solch
Calvinische gifft der Jugendt nach vnd nach eingiessen, sonder andere mehr
er in consequentiam ziehen, vndt ebener massen zu subseribirn sich vnder-
stehen, auch bey der Vniversität, weiln er in philosöphia ein opinionist, vil
Unrueh erwecken möchte: auss solchen hochbewegenden Vrsachen, sonderlich
aber auch, weiln die statuta vnd nova ordinatio Vniversitatis dess clarlichen
Inhalts, daß gemeiner Vniversitet die electio professoris (der reiner Augs-
purgischer confession seyn, vnd formulae Öoncordiae categorice subscribirn
solte), aber die confirmatio desselben Jhrer F. Gn. zugehörig, können Sub-
signirte keines wegs für rhattsam erachten, daß Jhme Kepplern mit oban-
gedeutter Expectanz zuwillfahren, sondern abzuweisen were... .“?)

Dann folgt im Jahre 1612, unmittelbar nachdem Kepler das Lehramt
am Gymnasium in Linz übernommen hatte, die Ausschließung vom Abend-
mahl durch Pastor Daniel Hizler. Hierüber findet sich in Fischlins

!) Brief Keplers ‚An den Durchleuchtigen Hochgebornen Fürsten vnd Herın, Herrn Johan
Friderichen, Hörtzogen zu Würtemberg vnd Teckh ete. Graven zu Mümpelgart etc.“ Opera omnia,
vol. VIII, 2, pag. 784-786.

2) „Vnderthenig Bedeneken, der Röm. Kay. Mtt. Mathematicum Johann Keppler betreffend“ (Actum
Stuttgarten 25. Aprilis anno 1611). Opera omnia, vol. VIII, 2, pag. 303, 804.

Memoria Theologorum Wirtembergensium !) in der Biographie von Hizler
die Stelle:

„Hizlerus... nec minus Jacobum [!] Kepplerum celebrem Mathematicum
in aula Caesarea sensit adversarium. Cum enim ille Vir perpetuis scrupulis
doctrinam Lutheranam de omnipraesentia Carnis Christi verbo unitae lanci-
naret, nihilo minus vero Linzii S. Coena usurus Hizlerum accederet; Hie autem
suspectarum ejus opinionum adhuc ex Academicis studiis gnarus eum nollet
admittere, Kepplerus ea de re literas ad Jllustre Consistorium dedit, Hizlerum
accusans. Enim vero Consistorium cordate rescripsit, hominem ut scrupulis
et subtilitatibus, quas vocabat, nuncium mitteret, graviter admonens et Hizleri
factum confirmans: test. Actis Consist. cum Kepplero.“

Das Schreiben Keplers an das Stuttgarter Konsistorium vom 10./20. August
1612 scheint verloren zu sein. Dagegen ist der Text der Antwort vom
25. September 1612 in Fischlins Supplementa ad memoriam theologorum
Wirtembergensium ?) vollständig veröffentlicht.

Da Kepler sich dem Urteil des Konsistoriums nicht unterwarf, verblieb
es bei der Weigerung der Zulassung zum Abendmahl.

Als dann Kepler wegen des gegen seine Mutter angestrengten Hexen-
prozesses im Oktober 1617 nach Tübingen zog, trat er nochmals mit den
Tübinger Theologen in Verhandlung über seinen Streit mit Hizler ein. Mehrere
Briefe, die er daraufhin mit seinem früheren Lehrer und Freund Matthias
Hafenreffer gewechselt, sind uns erhalten, wie er denn schon im Jahre 1610
sich in einem Briefe an M. Hafenreffer über seine religiösen Bedenken aus-
gesprochen. °)

1) L.M.Fischlinus, „Memoria Theologorum Wirtembergensium reuscitata. Pars Il, Ulmae MDCCIX,
pag. 79. Abgedruckt in J. Kepleri, Opera omnia, vol. VIII, 2, pag. 807.

2) „Responsum Consistorii dem Edlen, Ehrenfesten und Hochgeehrten Herrn Johann Keppler der
Röm. Kais. Majestät und einer ehrsamen Landschaft in Oestreich ob der Ens Mathematico“ Ad Memoriam
Theologorum Wirtembergensium Supplementa, Ulmae 1710, ad Part. II, pag. 342 ff. — In „Johann Kepplers
Leben und Wirken nach neuerlich aufgefundenen Manuskripten bearbeitet von J. L. C. Freiherr v. Breit-
schwert“ (Stuttgart 1831) ist diese Entscheidung des Konsistoriums als Beilage 3 wieder abgedruckt.
In vol. VII, 2, pag. S69 der Opera omnia findet sich ein Auszug davon.

3) Die auf der Tübinger Bibliothek aufbewahrten Briefe sind in Band VIII, 2 der Opera omnia
zum Abdruck gebracht, und zwar der im Jahre 1610 von Kepler an Hafenreffer gerichtete Brief, der
erstmals in den eben erwähnten Supplementa ad memoriam Theologorum Wirtembergensium (pag. 336 ff.)
erschien, auf pag. 792; die weiteren auf pag. 854 ff. Frühere Briefe von ‚Matthias Hafenreffer an Kepler,
aus den Jahren 1596—98, die sich auf die durch das „Mysterium cosmographicum“ hervorgerufenen
theologischen Fragen beziehen, sind in Band I der Opera omnia zusammengestellt. Sie sind erstmals in
den von Hanschius 1718 herausgegebenen „Joannis Keppleri aliorumque epistolae mutuae“ veröffentlicht.
Die mit großer Sorgfalt von dem Herausgeber der Gesamtwerke Ch. Frisch vorgenommene Einordnung
des Briefwechsels von Kepler in den sachlichen Zusammenhang der einzelnen Schriften und in die aus

„Et quia jam anni sunt septem integri“ — schreibt Kepler, noch immer
in der Hoffnung, die Dispens von der bedingungslosen Unterwerfung unter die
Concordienformel zu erlangen, in einem letzten Briefe an Hafenreffer vom
11. April 1619, in welchem er seine Auffassung nochmals ausführlich klar-
legt — „per quos durat haec suspensio, cum semper praetendant hujus loci
ministri, se paratos esse me admittere, si a consistorio vel facultate theolo-
gica Wirtembergica hoc impetrem, nec unguam mihi categoricum responsum
a quoguam theologorum fuerit datum, ex quo scirem, an finaliter exclusus
sim necne (nam responsio consistorii Stuccardiani primo anno data [1612],
profecta est ex mala informatione, et si quid in ea mihi crimini datum est
vere, id spero hactenus emendatum esse), itaque mihi jam iterato responso
vel tandem opus erit, neque mihi erit committendum, ut sim perpetuo vivum
scandalum, sed occurendum erit et huic et famae plurium haeresium medis
iis, quae sunt meis conditionibus consentanea.“

„Ut autem omnis difficultas tollatur, facile potest dividi quaestio. Scio
vitam meam non posse examinari in Wirtembergia [Hafenreffer macht dazu
die Randbemerkung: „Vitam accusare non possum“] ubi nec accusator nec
reus praesens est. Nec de hac quaestio est, sed de hoc solum, ut meae prae-
sentis confessionis (ut sonant verba rectorum hujus ecclesiae) approbationem
(an scilicet stante ea admitti possim) ab ecclesia Wirtembergica afferam. Hac
obtenta postea hic quaeretur, num quid aliud sit, quod communione me arceat.
Illam vero confessionem seu declarationem potius habere poterunt D. D. theo-
logi ex hisce literis, si Rev. Dign. Tua voluerit.“

Hafenreffer legte diese Darlegung nochmals dem Stuttgarter Konsistorium
vor. Die von dort am 1. Juli 1619 an die Tübinger Fakultät ergangene, von
einem engherzigen gehässigen Geiste eingegebene Antwort ist bekannt; sie sei
hier übergangen.!) In würdigere Worte kleidet Hafenreffer, welcher der Sache
nach dem Bescheide von 1612 zustimmt, unter nochmaliger ruhiger Ausein-
andersetzung der divergierenden Auffassung die Absage an Kepler. Sein Brief,
datiert von Ende Juli 1619,!) schließt mit den Worten:

„Perfer quaeso dolores, quos tibi medica manus fraterno ex effectu
denegare non potuit, et ex ipsa interjecta mora responsionis, quanta fidelitate
totum negotium pertractare voluerimus, amicam fac conjecturam.“

den Tagebüchern zusammengestellte Vita Johannis Kepleri dient zwar in trefflicher Weise der Text-
erläuterung der Schriften im einzelnen; aber man muß es andererseits beklagen, daß aus den so jeweils
dargebotenen Bruchstücken kein einheitliches Bild von Kepler entstehen kann, wie es gerade auch aus
einer Zusammenfassung seines Briefwechsels zu uns sprechen könnte.
1) Opera omnia, vol. VIII, 2, pag. 865.
Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 9. Abh. 2

Damit brechen die Erörterungen der Streitfrage ab, die Kepler dann im
Jahre 1623 mit der Veröffentlichung des vorliegenden Glaubensbekenntnisses
für sich abgeschlossen zu haben scheint. Eine Stelle des Textes (Seite 28,
Zeile 7 v. u.) zeigt, daß ihn die Abfassung der Schrift schon vier bis fünf Jahre
vorher, also um die Zeit seiner Tübinger Verhandlungen, beschäftigte.

Die „Apologie“, wie Kepler sein Bekenntnis bezeichnet hat, fesselt als
das unmittelbare Zeugnis eines bedeutenden, aufrechten Mannes aus jener
unseligen Zeit der Streitigkeiten der evangelischen Theologen, die dem Kampfe
mit dem Papsttum gefolgt war.

„Es tut mir im hertzen wehe, schreibt Kepler, daß die drey große fac-
tiones die Warheit vnder sich also elendiglich zurissen haben, das ich sie stuck-
weise zusamen suchen muß, wa ich deren ein stuck finde. Ich hab sein aber
nicht zu entgelten.*“

„Ich halte mich zu allen einfältigen Christen in gemein, sie heißen wie
sie wöllen, mit dem Christlichen band der Liebe. Mit meiner Confession ist
es nicht noht, daß ich mich zu einem hauffen für sich selber halte. Dann
wann ich mich zu der Heiligen Schrift halte, so gibt es sich selber, das wir
allerseits rechtmessiger weiß zusamen halten, so viel mehr, so viel ein jeder
sich neher zu derselben helt.“

Solche Auffassung mußte Kepler zur Weigerung führen, die Concordien-
formel zu unterzeichnen. Mit Festigkeit vertritt er seine in ernster Prüfung
errungene Überzeugung, ungeachtet aller sich ergebenden Folgen, ebenso wie
damals, als er zur Zeit der Gegenreformation in Steiermark „aus Grätz auß-
geschafft, fraidig und mit gutem gewissen darvon gezogen.“ Duldsamkeit aber
leitet ihn, seinen Widersachern gegenüber, denen er „nichts wider ihr Gewissen
zuzumuthen intendirt“, die er nur „mit tüchtigen vrsachen berichten will, das
sie in diesem Stuck ihr Gewissen allzu eng spannen.“

So wird ein Jeder mit Ehrfurcht und zu innerer Erhebung die schlichten,
ergreifenden Worte lesen eines Mannes, der Zeit seines Lebens um seines
Glaubens und offenen Bekenntnisses willen gelitten, der in der Bedrängnis und
Not seines Herzens, unter dem Eindruck des hereingebrochenen, furchtbaren
Kampfes noch einmal und zu einer letzten Abwehr und Rechtfertigung von
seinem Glauben Zeugnis ablegt, „vermeinend, er wolle sich der Heucheley
abthun und in Gottes Sachen eine gewissenhaffte ja Teutsche Redligkeit
brauchen“.

N. Nuke 7/7

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Es ist ein alt Teutsches Sprichwort: Fromm soll man sein, 1.34:
aber nit gar zu Fromm. Wer diß kan, der kan vielleicht mehr dann ich. Ich
bin ja deren keiner, der zu jederzeit Ziel vnd Maaß wuste zu treffen. Ich hab
vermeint, Ich woll mich der heucheley abthun, vnd in Gottes sachen eine
gewissenhaffte, ja Teutsche Redligkeit brauchen. Darüber zürnen die Geist-
liche mit mir, die Weltliche aber schelten mich einen Narren. War ists, ein
Narr fehrt herauß: War ist es auch, ein Philosophus tauget nicht vnder die
Welt, am wenigsten vnder die Geistliche. War ist auch dieses: Die Kinder
der Welt seind klüger dann die Kinder deß Reichs in jhrer art. Der Narr-
heit, der Philosophischen vngeschicklichkeit, vnd deß Schulsacks kan ich mich
nit allerdings verzeihen. Der Kindschafft deß Reichs Gottes wünsch ich mich
täglich mit besserem grund zu rühmen zu haben: welches nun auß disen
dreyen die schuld habe, das weiß Gott. Jm sey wie im wölle, so ist es herauß.
Vnd zwar die Geistlichen schelten mich nit darumb, das ich meines hertzen
grund entdecke. Das aber meines hertzen grund anderst sein soll, dann bey
jhnen; das geben sie meiner Vernunff die schuld, mainen ich henge derselben
zuviel nach, vnd lasse mir in glaubens sachen etwas besunders gefallen, wie
ich in der Philosophiä gewohnt, dessen sich die Leute vber mich zu ver-
wundern haben sollen. Wann ich mich dann wehre, vnd beweise, das dem
nicht also seye; so zürnen sie mit mir, als einem stoltzen, ehrsüchtigen, mit
geschicklicheit Prangenden, eigensinnigen; werffen mich zwar nit auß der
Kirchen vnd Comunion, wie sie sagen, lassen mich aber auff begehren auch
nicht hinzu, Ich erkläre dann meines Hertzen grund anderst, mit vnder-
schreibung jhres lbri Symbolici, mit diser jhres Ampts entschuldigung, Man
soll das Heilige nicht für die Hunde werffen. Diß jhr zürnen deuten sie einen
Eyffer vmb das angerichte Ergernuß, vnd eine notwendige fürsorg für jhre
gemeinden, vnd jhren nachklang bey den Feinden. Bey dieser jhrer deuttung
muß ich sie pleiben lassen, biß auff den Tag deß Herren, I. Cor. 3 vnd 4. [8.4
Dann ich soll vnd will vnserm Ertzhirten nit in sein Richterambt greiffen.

[S. 5A,

Wie soll ich dann den sachen rahten? Vnderschreiben kan ich wol: wann
ich aber meines Hertzen grund also befinde wie bißhero, so rahten sie selber
nicht zur vnderschreibung; dann solche wird bey jhnen in diesem fall für
einen widerruff angesehen.

Soll ichs dann also gehen vnd sincken lassen mit lauterm stillschweigen;
so bin ich ein lebendiges ergernuß allen denen, die nichts vom grund der
sachen wissen. Man gibt mich an für einen beidenhander, der es mit allen
halte, nicht auß gewissenhafftigem Hertzen, sondern damit Ich aller partheyen
gunst erhalte, es gehe heut oder morgen, wie es wölle. Man gibt mich an
für einen Gottlosen verächter deß Worts Gottes vnd deß H. Abendmahls, der
nicht viel darnach frage, wölle man mirs nicht reichen, so möge mans immerhin
behalten, Ich reisse mich nicht darumb. Man gibt mich an für einen zweif-
felenden, der seines Glaubens noch bey diesem seinem zimlichen Alter keinen
rechten grund wisse. Man gibt mich an für einen vnbestendigen, der es bald
mit diesem, bald mit einem andern halte, nach dem einer etwas newes vnnd
seltzames auff die Bahn bringe. Diß widerfehrt mir von denen, die am meisten
vmb den grund wissen. Andere, so viel weniger sie wissen, so viel mehrer
vnd grösserer dieser zeit beschreiter Ketzereyen beschuldigen sie mich. Will
mir also nit allein als einem Christen nicht gebüren, sondern auch sehr gefehr-
lich vnd an meinem wolstand schädlich sein, solche grosse Ergernussen, sampt
der vnwissenden vngunst, auff mir ligen zu lassen.

Es ist offenbar auß der Welt lauff, welchen die Höhere trucken, dem
haltet manicher heimlichen rucken. Wie manicher dörffte sich an mich hencken,
sich selber in denen Irthumben stercken, die er auß vnwissenheit mir zulegt?
Weil ich dann meinem Nechsten ein gut Exempel schuldig bin; muß ich je
einen Weg ersinnen, wie ich am vnstrefflichsten darzu gelangen möge.

Zwar achte ich, nach der getrewen Warnung Sanct Pauli, daß der Teuffel
sein spiel hierbey habe; vnd mir durch diese Trangsal gern ein eigne Üon-
fession außpressen wolte, damit sie nach meinem Namen genennet, vnd ich
die zahl der Ketzere vermehren solte. O wie viel der fürnemisten auß allen
Partheyen dieser zeit, haben mich mit diesem einwurff beschmützet, vnd ver-
hoffet gantz einzutreiben, daß ich nemlich einen besondern Glauben habe;
welchen ich mit schimpff oder ernst, spitzig oder stumpff, kurtz oder weit-
leuffiig geantwortet, nach dem es etwa die Person, etwa der Ort, etwa die
zeit, meines bedunckens würdig gewest.

Ich aber erkläre mich hiermit gegen allen vnd jeden meinen Freunden
oder widerigen, Geistlichen vnd Weltlichen, das ich den grund meines Glaubens,
in welchem ich Gott meinem Schöpffer in dieser Welt zu dienen, vnd entlich

ewig selig zu werden getrawe, einig vnd allein auff helle vnd klare Sprüche
deß geschribenen allerseits bekanten Wortes Gottes, in jhrer original sprach,
setze vnn bawe, vnd mirs nicht begehre nachreden zu lassen, daß ich einigen
Glaubens Puncten, zuwider demselben klaren Wort Gottes, auß der vernunfft,
oder auß einiges Jüdischen Rabins ansehen annehme oder verteidige. Vnnd
demnach in etlichen Puncten, anlangend die Person vnsers HErren Christi,
notwendiglich eine außlegung etlicher Sprüche gesucht werden muß, damit
die wider einander lauffende Sprüche, nach dem Buchstaben, auff ein einhellige
meinung verglichen, vnd den einreissenden Ketzereyen begegnet werden möge;
als beken ich mich zu denen außlegungen, welliche durch die erste Haupt-
coneilia beschehen, in den berühmpten Symbolis verfasset, vnn in der H. Vätter
Bücher, so sie auff einer seit wider die Arianer, Photinianer, Samosatener, auff
der andern wider die HZutychianer vnn Apollinaristen geschriben, vielfältiglich
widerholet werden.

So nun heutiges Tags einige Parthey oder liber Symbolicus oder Con-
fession auffkommen, welliche sich nach ebenmässigen fundamenten richtet, so
fern vnd in welchen articulis sie diß helt, so fern vnd in denselbigen articulis
mag ich leiden, das ich nach dem Meister oder Namen deß Buchs genennet
werde. Wie dann ich nicht in abred bin, das ich die Augspurgische Confession,
ohne vnderscheid der vnderschiedlichen Kditionen, alle vnd jede dieselbige
hiemit gemeinet, weil sie nicht in Ja vnd Nein, sondern nur in magis d
minus differirn, für ein solliches Buch halte. Ich verstehe aber die eigentliche
Religions Puncten, vnd nicht die personalia darinnen. Dann was anlanget die
Lehr, welche vor zeiten im Bapstthumb im schwang gangen sein solle, weil
heutiges Tags man deren nit mehr allerdings gestendig, bin ich vmb die in
der Augspurgischen Confession begriffene bezüchtigungen nicht schuldig red
vnd antwort zugeben, weil ich zu derselbigen zeit nicht gelebt, auch als ein
Lay auff außlegung so vieler Bücher, darauß allerley auff das Bapstthum
erweiset werden möchte, nicht gebunden. Mit einem wort halte ich, daß die
Christliche Lehr, vnd gnugsame anleitung zu einem Christlichen leben, darinnen
nach notturfft begriffen, vnd die Mißbreuche vnd Irrthumb, so darinnen ver-
worffen, mir zu fliehen seyen. Derowegen ich auch Gott dem HErren danck-
sage, das ich darunter erboren von solchen Eltern, die sich zu derselbigen
bekennet, vnd biß auff den heutigen Tag mich deren KEixereitiorum Religionis,
wie die bey den Confessions verwandten breuchig, wa ich nur geköndet, vnd
zuegelassen worden, gebraucht habe.

So fern nun das Buch Concordie, welches erst nach meiner Kindheit ver-
fasset, vnd zum vnderschreiben meniglichen im Kirchenampt fürgelegt worden,

—

S. 6]

von denen Glaubens Articuln, welche von anfang der Christenheit biß auff
diese zeit in der Römischen Kirchen geblieben, Hauptpunctlich nicht weiter
abweichet, als die Augspurgische Confession gethan: sofern laß ich es auch
passirn, vnd trüge (wann ich ein Prediger wäre) kein bedencken, auch das-
selbig zu vnderschreiben. Dieweil aber in demselbigen in etlichen worten vnd
folgerungen, anlangend den Articul von der Person Christi, ein vnderscheid
von denen worten vnd folgerungen, deren sich die Alte Kirchenlehrer gehalten,
zuverspüren ist; auß welcher newerung zwey dinge folgen, Erstlich das die
Reformirte Kirchen von den Papisten vnd Calvinisten der Eutychianischen
Ketzerey beschuldiget wird, welcher beschuldigung man köndte vberhaben sein,
wann man bey den worten vnd folgerungen der Alten Vätter bliebe: Fürs
ander, das andere Partheyen, welche sich der Alten Vätter worte vnd folge-
rungen behelffen, vnd die berührte Newerungen nicht nachbrauchen wöllen,
hierüber meines gentzlichen haltens gantz vnverschulter weise (diesen Articul
anlangend, vnd in gesetzten Terminis) für Nestorianer außgeschrihen vnd ver-
ketzert werden, zwar nicht so sehr von dem Buch Concordie, als von denen
Theologis, die diesem Buch vnderschriben, vnd oben am Bret sitzen, da doch
die Augspurgische Oonfession an diesem Lehrpuncten im Bapstthumb nicht das
wenigste angegriffen: als trag ich der zugemutheten vnderschreibung halben
billiches bedencken; damit mir nicht solliche für eine bestättigung dessen
vnrechtens, dessen ich von diesem Buch vnd scriptoribus in meinem hertzen
beredet bin, gedeutet vnd angezogen werde.

Darneben aber vnderscheide ich nicht allein zwischen der Prediger Per-
sonen vnd Ampt, sondern auch zwischen dero Ampt vnd angemasseten Ampts-
mängeln, daß nämlich derer etliche selber jhnen diß gesatz fürschreiben,
gewisse Partheyen vmb diser vngleichheit wegen, wann sie auch gleich nur
allein wäre wie an mir geschicht, also zu eusseren. Derentwegen, wie ich
mich vmb eines Predigers Menschlicher fähle wegen von der Kirchen nicht
absöndere: also begehre ich auch ihr gut vnd Göttliches Ampt von dieses
Menschlichen anhangs wegen (weil es doch Irdene gefesse seind) nicht zu
excommunicirn, sondern stelle es, als ein Parth, vnd nicht als ein Richter,
billich Gottes vrtheil vnd ihrem gewissen heim, vnd pleib in dem begehren
der Communion, wa ich nur hoffnung haben mag, die zu erlangen.

Auß jetz abgehörter meiner lauteren vnd runden bekandtnuß in Ja vnd
Nein, ist vnschwär zu vrtheilen, was von den vngütlichen aufflagen, darmit
ich beschwärt werde, zu halten sey; vnd bitt ich meniglich vmb Christlicher
Lieb willen, sie wollen mich als ihr Mitglied in Christo soviel würdigen, das

sie der sachen zuvor nachdencken, ehe vnd dann sie ein würckliche, mir
schädliche vngunst auff mich werffen.

Ich hab zwar bekennet, das ich es mit einer jeden Parthey in dem stuck
halte, in welchem sie es mit der heiligen Schrifft vnd andern nachgesetzten,
der heiligen Schrifft nicht zuwiderlauffenden Schrifften helt. Es ist war, das
ich den Jesuitern vnd Calvinisten im Articul von der Person Christi, recht
gebe, mit dieser maaß, wa diese mit jenen einstimmen, vnd beyde mit ein-
ander ja sagen, oder sich wider die bezüchtigung deß Nestorianismi beschei-
denlich schützen. Ihre vnbrüderliche mißdeutungen deren Lehr, die dieser
seits Theologi führen, auff das aller ergste, da sie auß Christlicher lieb wol
anders köndten, will ich hiermit nicht gebillichet, aber auch diesen jhren fähl
auß Christlicher Lieb dahin gedeutet haben, daß sie durch vnserer 7’heologen
vngütliche Gegenbezüchtigungen (in diesem Articul) zu gleichmässiger feind-
seligkeit angereitzet werden.

Es ist war, das ich dessen in meinem Hertzen beredet bin, ich selber,
wann ich noch einmahl ein Lay wäre, wolte den streit in diesem Articul (das
H. Abendmahl jetzo hindan gesetzt) leichtlich hinlegen, wann auff jeder seiten
nur ein einiger Mann, der deß handels seiner seit genugsamen verstand im
Kopff, ein brinnende Christliche Lieb im Hertzen, sanfftmütigkeit in geberden,
vnd Gott für Augen hette, auch allerdings vnpassionirt, vnd keinem andern
mit Eyd verbunden wäre.

Diß ist nu der grund in meinem Hertzen, den ich smaintenire. Daß aber
die anfangs gemelte Vntugenden darzu schlagen, vnd ich etwa zuviel schwätzen
möge, vnd mehr dann es nutzet, das hab ich gleich zu eingang in die schantz
geschlagen; dabey aber entschuldige ich mich auffrichtig mit dem vielfaltigen
anzäpffen, so meniglich wol bewust; Man gibt mir vrsach, ich kom nicht
selber auffgezogen, Man locket mich herfür. Offtermahlen gefallen auch sonsten
solliche vngütliche reden, darwider ich meinem Nechsten (ist der Ketzerische
Samariter, nach der Lehr Christi) das Wort nach meinem gewissen zureden,
mich durch Gottes gesatz verbunden achte. Da kan nu leichtlich der sachen
mit vnvorsichtigkeit zuviel geschehen.

Ist aber drumb diß Christlich, das ein anderer mich hierüber anderst
angeben solle, als thätte ichs von zeitlichen geniesses, von erhaltung gunstes,
von künfftiger gefahr wegen? Lieber Christ, wie kanstu mir in mein Hertz
sehen, das diß drinnen stecke? Warumb betrachtestu nicht viel mehr die
Wort, die du von mir hörest, vnd denckest denen nach, da würdestus selber
also befinden. Ja warumb greiffestu nicht vielmehr in deinen Busen, vnd
bespiegelst dich, da du finden würst, daß du etwa der sachen keinen gründ-

Abh.d. math.-phys. Kl. XXV, 9. Abh. 3

Ableinung
deß Ver-
dachts, als
begehr ich
der Men-
schen gunst
auff allen
seiten zuer-
halten, mit
vergebung
dr warheit.
Item als
wöll ich mit
der singu-
laritet ge-
sehen sein.

[S. 8]

[S. 9 B]

Seind nu-

„ohr 95

mehr 25.
Jahr.

[S. 10]

lichen verstand habest, vnd nur etwa andern zur nachfolg eine feindseligkeit
wider diesen der Jesuiter vnd Calvinisten Lehrpuncten vbest, oder darmit bey
deinen bekandten vnd bey der Menige für ein guten Lutheraner angesehen
sein wöllest, oder disen Lehrpunkten vnverschuld tadelst, von anderer Irr-
thummer vnnd von der Lehrer vnd ihres Ordens wegen, weil sie sonsten in
andern Lehrpuncten (deren ich mich nicht anneme) so auch in Weltlichen
händeln, etwa nicht Seiden spinnen. Oder hastu die gab nicht, zwischen der
Lehr vnd dem Lehrer, Ja zwischen einem vnd dem andern Lehrpuncten zu
vnderscheiden, lieber wer hat dann dich mir zum Richter gesetzet, daß du
mich, der ich mich einer discretion zum wenigsten befleisse, gleich eben nach
deinem Kopff richten wilt?

Zwar so hab ich dieser meiner geübten discretion vor zwaintzig Jahren
zu Grätz vnd seidhero wenig genossen, bin vnangesehen dero, außgeschafft,
vnd fraidig, doch mit besserm gewissen, darvon gezogen, als wann ich solche
discretion wnderlassen hette,

Doch beken ich auch diß gern, wann die benente Papisten vnd Calvi-
nisten auch nach discretion handlen wöllen, so fer ich vnder jhren gewalt
geriethe, vnd sie mit mir zu schaffen bekämen, so werden sie mich genädiger
halten müssen, dann einen, wellicher die gantze formulam Concordie, vnd hier-
mit die schwäre aufflag deß Nestorianismi halsstarrig bestreitet. Meinstu aber
auch, lieber freund, das vmb diese wahl die stiegen einzufallen sein würde?
Vnd gesetzt es wär ein grosser vortheil, lieber welches ist besser, vnn vor
Gott vnn der Welt verantwortlicher: soll ich dem grossen hauffen zu gesellen-
dienst, diesen Artickel (in dem ich obgesagter massen anstehe) helffen durch-
trucken, damit ich einer gantzen völligen verfolgung mit vnd neben jhnen
theilhafftig werde? Oder soll ich mit entladung meines gewissens in diesem
Articul mich zuerduldung dessen, was Gott mir schicken wird, wol beraiten,
vnd im vbrigen den jenigen vortheil, den ich aiso haben möchte, gutwillig
annemen? Hieß es nicht Gott versuchen, sich anderer vnrechtens in einem
Articul, dessen ich beredet, theilhafftig machen, vnd mutwillig mit jhnen in
einerley gefahr gehen? S. Petrus lehret mich, das ich nicht leiden solle wie
ein Vbelthäter, Ich achte, auch nicht wie ein dvrozarazoıros, der sich selbs
dessen zum theil zu beschuldigen habe, darumb er leidet. Vnd diß sey gesagt
von solchem fall, wann etwas allein von dieses Religionpunctens willen x
specie, zu leiden sein wolte: Nicht das ich diesen eintzigen Articul, als böß,
an die hand nem, darmit einen Schein suchen, vnd drunder gar zum gegen-
theil tretten, meinem gewissen in allen vbrigen Articuln einen Truck geben
wolte, wie jhrer etliche wol thuen, dafür mich Gott behütte.

Es ist zwar wol ein ergerliche vnd bey dem gemeinen vnberichten Mann
ein sehr kitzelige Aufflag, das jemand so verwegen, stoltz vnd auffgeblasen
sein solle, vnd es mit keiner Parthey halten wölle. Aber ich bezeug es mit
Gott, das ich mich dessen nicht frewe, noch auch mir drinnen wolgefalle,
oder gern gesehen werde, als einer der etwas sonders habe. Es thut mir im
hertzen wehe, daß die drey grosse factiones die Warheit vnder sich also
elendiglich zurissen haben, das ich sie stucksweise zusamen suchen muß, wa
ich deren ein stuck finde. Ich hab sein aber nicht zu entgelten. Viel mehr
befleiß ich mich, die Partheyen zu concilüören, wa ich es mit der Warheit
kan, damit ich es doch ja mit ihrer vielen halten könde. Daher es auch
kompt, das andere mich für einen spotvogel halten, wann ich zum widerspil
sag, Ich halte es meistentheils mit zweyen Partheyen, wider die dritte. Sihe
mir gefallen entweder alle drey Partheyen, oder doch zwo gegen der dritten,
in hoffnung der einträchtigkeit: Meiner widersacher aber gefallet jedem nur
ein einige Parthey, in einbildung einer ewigen vnversöhnlichen vneinigkeit vnd
zancks. Mein hoffnung ist, ob Gott wil, Christlich: der widerigen einbildung ist,
weiß nit wie. Gott sihet allbereit darein mit heimsuchung deß zancksüchtigen
Teutschlandes. Bedenck es aber, lieber freund, wie müste ich jhme thuen, das
ich auff einer seit mit der Eigensinnigkeit, auff der andern aber mit der
Haltung mit dem grossen Hauffen neben gutem gewissen vnbeschmützt pleibe?

Anlangend die andere aufflag von verachtung der H. Sacramenten, dem-
nach ich jetzo gnugsamen bericht gethan, das ich deß H. Abendmahls je vnd
allweg begehrt, aber auß angezeigten vrsachen, vnd nicht von etwa eines
Ergerlichen lebens willen, abgewisen worden; alß, lasse ich hierüber fromme
Christen vrtheilen, ob ich ein Verächter der Sacramenten vnd deß Wortes
Gottes seye. Ich begehr es, so wöllen sie mir es nicht geben, ich thue dann
etwas, daß wider mein Hertz ist, vnd sie deßhalben selber nicht rahten, das
ichs thuen soll. So enthalte ich mich darumb nicht deß H. Abendmahls,
sondern betrachte den befelch Christi, das Thut zu meinem gedächtnuß, vnd
weil man michs an einem Ort ohne vnverantwortliche Aufflag vnd Bedingnus
nicht thun lesset, so begehr ichs an einem andern, so lang, biß ich einen
finde, der jhme selber nicht ein solches gesetz machet, mich wegen dieser
differentz außzuschliessen.

Das ich fürs Dritte auch deß Zweiffels beschuldiget werde, kompt daher,
weil ich bey fürnehmen Zheologis mit Schrifften angeklopfft, vnd drauff dringe,
daß mir dermahlen eins auch antwort werde, weil man mich außschliesse,
damit ich sehe, wa der fähl, vnd das ich mich erbiette zu folgen, wa ich
dem Wort Gottes gemäß vnderwisen werde.

Ableinung
deß Ver-
dachts von
verachtung
der H. Sa-
cramenten.

[S. 11 Ba]

Ableinung
deß Ver-
dachts, von
zweiftel in
Glaubens-
sachen.

Mit dieser weiß aber, so kunte keiner nie recht thuen, sondern er müste
eintweder Heuchlen wider sein Hertz, oder er müste, wann er sich keiner
volg erbiettet, halßstarrig, vnd da Er sich deren erbiettet, ein Zweiffler sein.
Item so kompt diese beschuldigung daher, weil ich mich zu keiner, nach den
vorgehern genenten Gemeind völliglich bekenne. In weichem stuck ich erachte,
das meinen Mißdeutern etwas von Menschlicher blödigkeid anhange. Dann sie
meinen, es sey vnmüglich, seiner sachen gewiß zu sein, es schlage sich dann
einer zu deren dreyen hauffen einem, die heutiges tags mit einander zancken,
wie sie gethan. Ich aber halte mich zu allen einfältigen Christen in gemein,
sie heissen wie sie wöllen, mit dem Christlichen band der Liebe, bin feind
aller mißdeutung, rede dz beste wa ich kan. Mit meiner Confession ist es
nicht noht, daß ich mich zu einem hauffen für sich selber halte. Dann wann
ich mich zu der Heiligen Schrifft halte obbesagter massen, so gibt es sich
selber, das wir allerseits rechtmessiger weise zusamen halten, so viel mehr,
soviel ein jeder sich neher zu derselben helt. Obs schon nicht von allen seiten
Engelrein zugehet, so bin ich doch beflissen, das der Mangel vnd vrsach zur
Zwitracht nicht etwa an mir seye. Vnn zwar jhr begehren, das ich mit ihnen
die Jesuiter vnd Calvinisten der Nestorianischen Ketzerey beschuldigen solle
(dann dieses tregt die vnderschreibung der Concordie@ auff dem rucken) ist also
beschaffen, thue ich diß, so würd ich zwar mit etlichen wenigen T’heologis in
diesem Artickel einig, mit der Gemeind ward ich zuvor einig: aber hingegen
begebe ich mich nicht nur in einen zweiffel, sondern gar in ein Hertz- vnd
gewissen klopffen, allweil ich wider dasselbig mein gewissen handele: Item ich
begebe mich mit etlich vielmahl mehrern Christen, so von jhnen verdampt
werden, in grosse merckliche vneinigkeit in diesem Articul, vnd diß wider das
zeugnuß meines gewissens, das sagt mir, daß man auch dem feind nicht vnrecht
thuen, sondern jbn lieben, vnd die vrsachen zu weitterer trennung nicht ver-
mehren helffen solle: es sagt mir, ich soll meinem feind ein gut Exempel
aller lindigkeit vnd sanfftmut geben, vielleicht verursache ich bey jhme deß-
gleichen, vnd schicket Gott dermahlen eins den lieben erwünschten friden.

Hierwider sprechen die Theologi, ich sey ein Narr, vnd wöll gescheider
sein dann Gott selbs, der hab vns durch den Mund S. Pauli vorgesagt, es
müssen Ketzereyen, vnd nicht frid sein, vnd diß soll das Zeugnuß jhrer
gewißheit sein, die sie meinem vermeinten zweiffel entgegen setzen. Ich hab
geantwortet, vnd antworte noch, diese vorsagung gehe nicht auff gewisse
Ketzereyen, als ob die Kirch deren in specie nimmermehr loß werden könde,
Es seyen auch diese Propheceyungen nit darumb geschehen, auff das wir alle
hoffnung zu frid vnd einigkeit auß dem sinn schlagen, ja alle mittel zum

friden dienstlich mit fleiß vndertrucken sollen, sondern sie seyen geschehen
vns zur warnung, auff das ein jeder sehe, was er thue, weil je durch die
Ketzereyen die rechtschaffene sollen bewäret werden. Dann $. Paulus hat diß
den Corinthiern geschriben, Er höre, es seyen Ketzereyen, oder Rotten vnder
Jhnen, da einer sage, Ich ‚bin Cephisch, der ander, ich bin Apollisch, vnn zwar,
es müssen solliche Ketzereyen sein etc. Warlich nicht zu dem end hat ers
geschriben, auff das er einen oder den andern hauffen stercke, das sie dapffer
auff einander schelten vnd einander vndertrucken sollen, sondern auff das sie
frid machen, vnd sich deß Rottirens mit sonderlicher Rabbinorum Namen ent-
schlahen. Achte derhalben, ich richte mich besser nach der Warnung Sanct
Pauli, wann ich, den gegentheil in gewissen Articuln, da jhnen meins dunckens
vnrecht geschihet, nicht anklage, sie auch deroselben halben mit dem gehäs-
sigen Namen der Arianer, Mahometisten, Calvinisten, wider jhren willen vnd
mein wissen nicht verfeindselige, damit ich vrsach zum friden gebe, vnd nicht
mit dem hauffen dahin auffschreye, Ich bin gut Lutherisch, ich bin ein feind
der Jesuiter vnd Calvinisten, vnd damit man an mir nicht zweiffele, so will
ich der Concordi vnderschreiben, vnd esin allen Articuln mit derselben halten,
ob schon etliche sachen drinnen mir in meim gewissen wehe thuen. In summa,
es wollen dieser seiten T7’heologi nur gutte Teutsche Landsknechte haben in
Glaubenssachen, da einer Gelt von einem einigen Herren nimpt, vnd bey dem-
selben Leib vnd Leben auffsetzet, nicht so genaw nachgrüblend, ob derselbige
recht oder vnrecht habe. Wer diß nicht thut, der ist bey jhnen ein flüchtiger,
forchtsamer, abtrünniger zweiffeler. Zwar in Weltlichen sachen ist es von
einem Vnderthanen wol gethan, daß er seinen Herren sein sach defendirn
lesset, er aber das jenige thut was er schuldig ist, so es jhne sein Herr
schaffet; aber in diesen gewissens sachen, heisset es bey mir; Du bist Tewer
erkaufft, mache dich nicht selber zum Knecht den Theologis, sie seind dir
nicht nach jetz fürgesteltem Weltlichen Exempel an Fürstens statt fürgesetzt,
daß du jhre vnrichtige händel mit vnderschreibung jhrer Bücher wider dein
eigen gewissen helffen sollest außkochen.

Hieher gehöret auch der Spruch auß der Offenbarung Johannis, den mir
beids T’heologi vnn etliche jhnen wol geneigte Laien fürgestossen, Du bist
weder Kalt noch Warm, Ich will dich außspeyen. Warlich es klinget wol auff
diese sach. Dann ich bin ja weder Lutherisch noch Calvinisch, oder Jesuitisch
auff jhren schlag, dann ich halts mit der verordnung deß grossen theils der
Menschen zur Sünd vnd zum verdienender verdamnuß nicht mit den harten
Calvinisten, auch nicht mit dem Buch Lutheri, vom gefangnen willen, disen
drinn etlicher massen begriffenen Puncten anlangend, die Augspurgische Con-

[S. 13 B;]

Ableinung
der vnbesten-
digkeit vnd
newerung.
[S. 14]

fession haltet es auch nicht mit. Hingegen halt ichs im Articul von der
Person Christi nicht mit den Lutherischen biß auff verketzerung deß gegen-
theils, vnd annehmung der Newen weise zureden: die Augspurgische Confession
thut es auch nicht: so bin ich auch sonsten nit Papistisch, die Augspurgische
Oonfession auch nicht. Aber Gott lob das Christus der HErr, welcher diese
Wort außgesprochen, auff diesen jhren schlag, weder Lutherisch, noch Cal-
vinisch, noch Papistisch gewest, noch ist, auch dises Wort, Ich will dich auß-
speyen, nicht von einer discretion vnter vermischten strittigen Glaubens Articuln,
sondern von eim Christlichen Leben vnd gutten Wercken geredt hat.

Anlangend entlich, das ich für einen Vnbestendigen, vnd zu Newerungen
geneigten Wetterhaan außgeschryen werde: da solte mir billich in ansehung
der langen zeit, durch welche ich bey meinen Exceptionibus bestendig ver-
harre, verschonet werden: so gar dz auch andere zum widerspiel mir eine
halßstarrigkeit zumessen, der ich mich eine so lange zeit nit habe weisen
lassen, vnn wie ihr wort lauten, mich noch nicht geben wölle Vnn wann ich
heuttes tages den stihl vmbträhete, wann ich mit verbergung meiner jnner-
lichen gedancken, von aussen bekennete, ich hette geirret, sie hetten aller-
dings recht: so würden sie mir diß im wenigsten nicht für eine vnbestendig-
heit oder Novation außdeuten. Aber verflucht sey eines vnd das andere, wider
gewissen etwas bestreitten, vnd wider gewissen einen fähl bekennen. Dann wie
dorten Augustinus sagt, das einen nicht die Pein vnd der Todt, sondern die
Vnschuld vnd das Bekantnuß der Warheit zu einem Martyrer mache: also
sag ich hie in fast ehnlichen terminis, daß die Halßstarrigkeit vnd Verstockung
nicht auß dem streit, sondern auß der Ehrsucht; also die Vnbestendigkeit
vnd Newerung nit auß der bekehrung, sondern auß dem Kitzel vnd Ohren-
jucken zuerkennen vnd zu vrtheilen sey.

Wolt jhr aber wissen, waher diese bezüchtigung rüre? Warlich nicht auß
diesem, das ich in einerley sach bald Ja, bald Nein sage, oder alle Tage etwas
Newes in Glaubenssachen herfür bringe: sondern daher kompts, dieweil ich je
zuweilen jhrer etlichen, wegen jhrer vngestümmen vnd vnbesunnenen weiß zu
Predigen wider die Papisten, die hie zu Land vnsere Herren seind, eingeredt,
da suchen sie hingegen vnd bringen widermich auff, was sie könden, sonder-
lich wann sie mich je bißweilen einen hören loben, der ein Buch außgehen
lasset, vnd drinn entweder meines schlags disputiret, oder sonsten auch, vnd
für sich selber eine gutte erinnerung thut, daran ich zuvor nie gedacht, oder
die bey keinem 7heologo nie gelesen, oder das ich auch durch schertzreden
(dann wer will allzeit zornig sein) sie selber aufforinge, mit fürwendung, ich
sey Gott lob nun nicht mehr allein, wie sie mir stättigs fürwerffen, ich habe

auch einmahl einen fürgeher, zu dem ich mich bekenne, der auch ein an-
sehen habe.

Also hat es sich begeben mit deß Isaaci Casauboni Buch, das er ge-
schriben in Apparatum Annalium Cesaris Daroni, darinnen er jhme das Regi-
ment der Kirchen durch die Bischoffe, nach altem Apostolischem brauch, wol
gefallen lesset; Item da er in erzehlung der Mancherley Namen vnd Tituln,
welliche dem H. Sacrament deß Leibs vnd Bluts Christi von den Alten Kirchen-
scribenten gegeben werden, vnder diesem vnachtsamen vnd fast nur Gram-
maticalischen Titul desselbigen Capitels spreche ich, viel ein mehrers höhers
vnd wichtigers werck rüret, vnd soviel gesagt haben will: Man soll nach dem
gebrauch der alten Kirchen, die schweren dispulationes von der Gegenwart
deß HErren Leibs vnd Bluts, der alberen Gemeind auß den Augen vnd Ohren
rucken, sie dessen bereden, daß es ein sollich geheimnuß sey, das nur für
die jenige auff zusparen, die nach etlichen Jahrn zu einem vollkommenen Ver-
stand der Geistlichen sachen gelangen werden; vnder dessen sollen sie die
waare gegenwart nur einfältig glauben, vnd nicht nachsinnen, wie es zugehe,
sollen allein diß wissen, daß es nicht natürlich, oder nach art eines glorifi-
cirten Leibs allein geschehe, oder daß es desselben beschaffenheit vnd zustand
hindere, es werd jhnen schon mit der zeit ein mehrers offenbaret werden,
wann sie dessen würdig erfunden werden. Ist ein fürschlag, nicht in seinem
Kopff gefunden, sondern auß der Kirchenlehrer Bücher, so vor Tausent vnd
mehr Jahren geschriben worden, herfür gezogen, vnd dahin angewendet, ob
man etwa hiermit zu frid vnd einigkeit gelangen möchte. Das helt an jhme
selber kein newen, viel weniger falschen Glaubensarticul in jhme, ist der
Augspurgischen Confession nicht zuwider. Dergleichen Newerungen, wann es
Newerung heissen solle, finden sich Täglich, ja fast in alien Predigten, in
allen Commentariüs, warumb würden deren sonsten täglich so viel gedruckt?
Darneben dieser Author sich in Negocio Omnipresentiae deren wort vnd
Argumenten vernemen lesset, welche ich auß den Patribus brauche, vnd mit
keiner subscription vergeben, noch an den Partheyen verdammen kan.

Gleiches hat sich in zweyen Jahren hernach begeben mit dem Buch Marei
Antoni de Dominis: von welchem ich etwas weitläuffiger berichten muß.

Demnach Anno 1604. ein Newer Stern im Zeichen deß Schützen erschinen,
welcher durch das gantze folgende 1605. Jahr gewehret, vnnd ich erst im
Frühling deß 1606. dessen vergewissert worden, das er allerdings verschwunden,
hab ich im selbigen 1606. Jahr ein buch mit den Titulo, De stella nova, d
coincidente principio Trigoni ignei, außgehen lassen, vnd hab mich in dem-
selbigen beflissen, so viel mir müglich gewest, die allerfürnemiste hendel der

[S. 16]

IS. 17 C]

Welt zu durchlauffen, ob ich etwas zu prognosticiren finden möchte, das
eines so grossen vnd mercklichen Wunders vnnd Vorbottens würdig ge-
schetzet werde.

Vnder anderm finden sich fol. 177. diese Wort, vnd Inhalt: Wie, wann
sich zur zeit der Erscheinung dieses Sterns jemand gefunden, der eine Newe
Religion vnd Glaubensbekantnuß, oder einen Newen Religionfriden, Articuls-
weise zuverfassen sich bewegen hette lassen, Nemlich auß betrachtung dieses
Newen Sternens, nicht zwar nach der Astrologorum regulis, sondern nur schlecht
wie der gemeine Mann diesen Stern angesehen, oder von Astronomis gehört,
das er nechst oberhalb zweyer vereinigter Planeten gestanden seye: Das nem-
lich ein sollicher hiedurch wäre angemahnet worden, Zwo widerwertige Par-
theyen zuvereinigen, hoffend, wie diß der allerschöniste Stern gewest, also
werde nicht wenigere freud vnd lieblicheit auß stifftung eines sollichen fridens
erwachsen? So nu dergleichen jemand an einem vnbewusten Ort sich ver-
borgen hielte, der etwa sich für einen Propheten außgebe, oder auch mit
seiner Macht vnd glegenheiten getrawete ein solliches werck durch zutreiben:
der möcht noch deutlicher von der Straßburgischen wundergeburt etc. vor-
bedeutet worden sein. Vnd nach beschreibung derselben, folget weiter. Es ist
zwar die Welt schon lang her vrdrüß deß vielfaltigen streitens in Religion-
sachen (So hat mich gedunckt vom 12. Jahr an, meines Alters, habs auch
nach vnd nach, als ich erwachsen, von andern vielfaltig erfahren) Vnd ist
doch nicht zu hoffen, das nur eine Part vberbleiben, vnd die andere vnder-
trucken werde, etc. mit einführung etlicher Exempeln. Ist derowegen ver-
muthlich, wann jemand käme, der einen weg zeigete, wie zwo Partheyen, so
vnderschidliche vnd vngleiche Glaubensbekandtnussen haben, durch Brüder-
liche Lieb in ein Hertz zusammen wachsen (wie die zwey wunder Maidlen nur
ein Hertz gehabt) sich einerley intent vernemen lassen (wie die Maidlen nur
ein Angesicht vnd vorder Hirn gehabt) einerley reden führen, nur ein offent-
liche Bekandtnuß dessen so sie beyde in gemein glauben, brauchen (wie die
Maidlen nur einen Mund, Schlund, Gurgel, Lunge vnd Magen gehabt:) Aber
für einen Mann stehen, vnd mit vielen händen für einen Leib streiten (wie
das Wunder zwey Genicke, zwen Ruckgrad, vier Ohren, vier Hände, vier Füsse,
zwo Leber, vnd zwey Weibliche Gemächte gehabt.) Wer hierzu, sprech ich,
einen weg zeigete, der würde zwar wole in seltzames Wunderthier schmiden,
aber doch würde er der Welt vermuthlich angenem sein. Vnd nach vielen
erzehlten meinungen oder außlegungen folget endlich fol. 209. ein außzug
alles dessen, was man auß anleitung der Himlischen vmbstände zusammen
tragen möchte, folgenden Inhalts.

Ein newe Anfrischung der alten allerschwäristen Kirchenstreite, eine newe
faction, nach langem Zanck endlicher frid, abstellung aller Confusion vnd vber-
maß, widerbringung guter Ordnung: widerkehrung zu der rechten warhaff-
tigen Catholischen Kirch, vnnd zu der Apostolischen Einfalt im Gottesdienst,
zuruckschreittung zu dem vrsprünglichen Alphabeth deß Christenthumbs: zu-
wider allem Gepreng angemaster Hochheit, Reputation oder Ansehen, zuwider
aller vnruhe, streit, zanck, auffruhr, schwierigkeit vnd frevele deß gemeinen
Volckes, obsieg deß vralten herkommens, der standhafftigkeit, guten raths,
discretion, behutsamkeit, gebürlichen ernstes, Mässigkeit vnd Bescheidenheit.

Es solle ein offentlich Concilium gehalten, vnn in demselben die zerfallene
Kirchendiseiplin wider angerichtet etc. die Kirchen reformiert vnd gebessert,
der Jungen angemassete frey- vnd frecheit, oder vnzeitiger eyfer in für-
tragung so vieler streitsachen auff offener Cantzel, in disputirsucht, in auß-
holhipperung, in böser außdeutung dessen was nicht so böß gemeint, vnd
man wol könte beim nechsten bleiben lassen, dise frechheit, sprech ich, solle
eingestelt, deß gemeinen Christen Volcks vnsinnige weise in verfolgung jhrer
widerparth, vnd alles dessen, was -es selber nicht fassen kan, besser in zaum
genommen werden; die Aristocratia Collegiorum, oder zusammensetzung rechter
Bischofflicher Menner in offentlichen Concilüs wider in ein auffnemen vnd
ansehen kommen; das gepreng, vberiger Hochmuth, Pracht, vnd herfürprechende
Ehrgeitz deren so sich einer Monarchia, oder vngemittelten beherschung der
Layen oder Geistlichen anmassen, abgestelt, gedempfft, oder eingezogen werden,
summa ein erwünschte vernünfftige Zeformation, zu deren aber doch ein
schwärer verwirrter vnd mit Blut geferbter Anfang werde gemacht werden
müssen: das end soll doch gut sein, nach eines Manns leben; vnd soll mit
grossen Solenniteten offentlich bestättigt werden von den Häuptern der Welt.
In werender tractation zwar, werde das gemeine Volck wenig darumb wissen.
Dann ob schon etwa zusammenkunfften etlicher weniger werden gehalten
werden, so werde doch das maiste durch die Gelehrte vber Land durch zu-
sammenschreiben verhandelt werden. Soviel auß erwehntem Buch. Nun laß
ich einen jeden nach seiner Profession oder wissenschafft vrtheilen, ob ich
diß so gar genau ins Himmelslauff gefunden, vnnd auß anleitung sonderer
Kunst schließen könden, oder ob ich auß meinem eigenen Kopff vnd Wunsch
geredt, vnd die himlische Vmbstände, nur allein als gleichsam an statt eines
Alphabets gebraucht habe. Es sey aber eines oder das ander, so hat ein jeder
leichtlich zugedencken, wie grosse vrsachen ich gehabt, nach zehen Jahren,
wie M. Antonius de Dominis mit seinen schrifften auffgetretten, mit vollem
Hals herfür zubrechen. Thuen wirs doch -in gemein, mit anderer Prognosti-

Abh.d. math.-phys. Kl.XXV, 9. Abh. 4

[S. 18]

[S. 19 Ca]

180]

canten vorsagungen, die wir nicht selber geschriben haben: Wann also etwas
zutrifft, das wir darvon singen vnd sagen, sonderlich etliche mir auffsätzige
Theologi von jhren Spießgesellen, welche auch Prognostica schreiben: wie hette
es dann bey mir könden vermitten bleiben, der ich meine eigene Prognosti-
cationes gleichsam auff einem Nägelin für Augen ligend habe. Wie hab ichs
dann mit diesem M. Ant. de Dominis getroffen? Erstlich in dem, das er ein
Ertzbischoff, das er sich anmasset, jhme sey Amptshalben neben dem Römischen
Babst, die Auffsicht auff die Allgemeine Christliche Kirchen anbefohlen, das
heisset sich für einen Propheten außgeben. Fürs ander dz er Anno 1616. von
sich geschriben, er sey schon 10. Jahr mit seinem werck de Republica Eccele-
siastica vmbgangen. Sihe da, so hette er gleich eben in dem Jahr angefangen
zuschreiben, in welchem ich diß prognrostieirt, So nu dergleichen jemand an
einem vnbewusten ort sich verborgen hielte, etc. Nemlich Anno 1606. zu
Spalata in Dalmatia, da das Occidentalische Patriarchat ein end hat; Freylich
an einem vnbewusten Ort oder latebra, wer wolte dahin gedacht haben? Fürs
dritte, Daß er die Vrsach seines vndernemens auff die inbrünstige begird setzet,
Friden in der Kirchen zustifften. Daß ist meinem Prognostico gemäß, Nove
pacis in Religione articulos commentari. Fürs vierdte, Die form friden zustiffen,
zu deren er vermahnet, ist den worten meines Prognostici gar vber vnd wider
meinen eignen wunsch vnnd begehren gemäß. Zwar achte ichs für Göttlich
vnd Apostolisch, das wir alles daß, was wir versichert seind, daß es von
Christo vnd seinen Aposteln komme, ins gemein mit einander bekennen sollen,
wir heissen wie wir wöllen: was aber eines jeden eigen, oder seines Vorgehers
ist, wann es nicht offentlich wider das erstgesetzte strebet, aber doch zwischen
vns Zanck gebiret, daß dasselbig ein jeder bey sich behalte, vnd darmit seinen
nechsten vnbekümmert lasse, darinn bestehet das Apostolisch Gebott, das wir
sollen einerley gesinnet sein. Diß rahtet auch dieser Spalatensis, gehet aber
noch weiter, Man soll sich nochmahlen samptlich einem künfftigen orden-
lichen Concilio submittirn, welches zu dieser zeit, ehe man der Assessorum
qualiteten halben versichert, noch zu früe, vnnd hiesse meins erachtens viel
mehr Gott versuchet, dann Gott geglaubet. Wann es aber zuvor wider darzu
käme, daß man die Bischöffe zu diesem Ampt zwingen müste, vnd fürter
weder die Electores noch die Candidati sich mehr vmb die wahl mit heim-
lichen practiken oder offentlichen Waffen rissen, da wolt ich mich besser
besinnen, was mir hierbey, nicht von meiner eignen vergwisserung, sondern
allein von Christlicher Lieb vnd fridens willen zuthuen oder einzuwilligen
sein würde. Sonsten diesen vierdten Puncten anlangend, wann wir nicht nur
Wort vnd Bücher, sondern viel mehr die Wercke ansehen, hab ich mich die

vorgesagte zehen Jahr vber, mit der Calvinisten vnd Lutheraner Umion am
Reinstrom vnd anderswa, da es zwen Köpffe, viel Hände vnnd ein intent vnd
Hertz gewest, Item mit der gemeinen Confession zwoer Partheyen in Böheim,
da es auch hinten zwey, vnd fornen mit dem Mund eins gewest, so zimlich
hin betragen könden.

Fum fünften aber, wider zu dem Spalatensi zukommen, so sehen alle
die, so seine Bücher gelesen, wie so gar eigentlich er in denselben fürschreibet
alles das jenige, was ich fol. 209. prognosticirt, daß es endlich gar geschehen
werde. Deßhalben dann ein solcher vnzweiffelich bekennen wird müssen, das
jetzberührte meine wort ein rechter kurtzer außzug seyen auß sein deß Spa-
latensis Opere de Rep: Ecclesiastick. Darauß ist vnwidersprechlich zuschliessen,
das gewißlich beyde Scriptores im schreiben Hauptsächlich allerdings einerley
sinne gehabt. Er rühret den gantzen streit, zwischen Papisten vnd Luthe-
ranern, auch andern Kirchen, welche vber den Römischen Stuel klagen, wer
jhme folgete, der würde von allen Partheyen dieser zeit für einen newen
Ketzer gescholten, er trachtet nach fridlicher hinlegung alles Zancks, er taxirt
alle confusion vnd vbermaß, er trachtet gute Ordnung zuwiderbringen, er will
nicht für einen Abtrinnigen von der Catholischen Kirchen gescholten sein,
sondern rahtet jederman sich zu deren zuhalten, die aussige Partheyen heisset [8.21 @,]
er ankloffen, die drinnen heisset er auffmachen. Er führet alles Kirchenwesen
auß, von dem ersten vrsprung der Apostolischen einfalt, Er lehret das rechte
Alphabeth deß Christenthumbs. Das er sich hernach weiter in der nachfol-
genden Kirchenscribenten Büchern vergehet vnd vertieffet, daß er die Syllaben
auß diesem Alphabeth, noch gar zu bund, vnd zu Bäpstisch zusamen schlegt,
das hebet das jetzgesagte nicht auff, vnd ist mein öntent nicht, das jenige
herfür zuziehen, das weder mit noch wider mein Prognosticum ist. Er greiffet
das recht eigentlich genennete Bapstthum an, das ist, dessen angemassete
Monarchiam vber die gantze Christenheit, zeigt an, daß dasselbig ein vrsprung
sey aller Trennung. Er erhebet doch darneben den Bischofflichen stand, als
ein Apostolische Ordnung, zeiget den Reformirten Kirchen an, wie gar vnrecht
sie daran seyen mit der @qualitate oder gleichheit der Kirchendiener, vnd was
verderblicher vnraht vnnd schaden darauß erfolge, wann mans also mißbrauche:
Er richtet sein gantze Remp: dahin, wie man dermahlen wider zu rechten
Göttlichen Ooneilüis gelangen möge. Wider die Monarchiam deß Bapsts, defen-
dirt er Aristocraliam der Bischoffen in Concihis. Durch diß mittel verhoffet
er auch allem vnzeitigen Eyffer Junger vnberichter Prediger, vnd allem Mut-
willen deß Volcks ein gebiß einzulegen. Sonderlich aber gehet er in erweisung

aller Ordnungen vnnd Glaubens Articulorum, auff das vralte herkommen, Ist
4*

es jhme müglich, wa er kan vnd mag, so entschuldigt er alle Lehrpuncten,
welche bey dem mehrerntheil der alten Kirchenscribenten gefunden werden,
dz man dieselbige nicht in einen so bösen verdacht ziehe, wie derselbig auß
dem anfänglichen streit zwischen Luthero vnd den Papisten, vnd auß ver-
ursachung seiner gehässigen widersächer bey vns erwecket worden. Zum
Exempel, Etliche sachen von den Patribus gelobt, gefallen Gott, nicht ex
opere operato, (wie die Augspurgische Confession auff jhren Gegentheil solchen
mißverstand klaget, vnd gegentheil, deren zutrutz, solches behauptet) aber
doch ex opere Operantis, diß sey der Patrum meinung gewest. Item sie haben
gelehret für die Verstorbne bitten, nicht als ob sie im Fegfeur seyen, sondern
weil jhre vollkommene seligkeit erst am Jüngsten Tag folgen soll, oder weil
man auch für diß bitten soll, was Gott für sich selber thue, oder weil Gott
auch das künfftig Gebett ansehe, vnd es den Sterbenden geniessen lasse, oder,
weil die Seel nicht gleich im Augenblick vom Leib scheide. Item Satisfac-
tiones (anonice, verstehen sich bein Patribus non Deo, vice satisfactionis Christi,
sed Eeclesie, oder ob sie es schon schriben, das Gott ein gnügen beschehe,
so meinen sie nur allein die erweisung, daß es dem Sünder mit seiner Busse
rechter ernst seye. Vnd viel dergleichen, darauß erscheinet das dieser Mann
ein gar emssiger vnd eyfferiger assertor vnnd propugnator antiquitatis seye:
dem es gar nicht gefalle, daß man alles alte, gleich als ob es allein vom
Bapst erdacht, ohn vnderscheid vbern hauffen werffe, vnd sich in vnnötige
Newerungen begebe: also den Zwispalt vnd Trennung je lenger je grösser
mache. Zum sechsten, Ob auch jemand mir fürwerffen wolte, dieser Spala-
tensis hette doch nichts gerichtet, sondern allein geschriben, so ist doch auch
dieses meinem Prognostico gemäß, das ein sehr langwirige reformation für der
Thür, welche eine lange zeit nur mit Büchern vnd Schrifften abgehandelt
werden solle So ist er auch in dem noch zu früe kommen, das in Teutsch-
land, allda deß Streits am meisten, damahlen noch kein Blutiger Krieg ange-
setzt gehabt, welcher durch langwüriges vnheil ein mehrere begird deß fridens
in Religionssachen erwecket, vnd also zu der besagten Reformation einen Blutigen
anfang, nach laut meines Prognostici, gemachet hette. Vnd hie muß ich auc-
tarii loco etwas hinzue setzen, weil ich das vorgehende vor vier oder fünff
Jahren geschriben. Dann es habens im verschienen 1622. vnd jetzigen 1623.
Jahr die Zeitungen mitgebracht, das dieser M. Antonius wider auß Engelland
hinweg, nacher Rom gezogen, vnn offentlich widerruffen habe. Es ist auch
ein form einer revocation fürhanden. Da Triumphiren meine Widersächer, vnd
wissen nicht, wie sie mir diesen fähler schimpfflich genug fürrucken könden,
Das mag aber der jenige achten, welcher gantz vnd gar den Irrdischen

Rabbinis ergeben ist, vnd meinet, es könde keiner auff rechter bahn sein, er
habe dann auch einen Namhafften Vorgeher. Ein sollicher, glaub ich, würde
gewißlich auch wider Bäpstisch worden sein, wann D. Luther sich hette weisen
lassen. Meins theils kehr ich mich nicht dran, es sey dieser author noch
heimlich in Engelland, oder sey zu Rom, frey oder verwahret, Lebend oder
Todt. Mich jrret auch nicht, ist er anderst wider zu ruck, es hab jhne hierzu
bewegt was jmmer wölle. Er hat geschriben, er sey nicht beruffen zur Marter,
sondern zu schreiben wider deß Bapstes Tyranney in der Kirchen. Ich laß
es sein, das er noch weiter gegangen, vnd bey sich statuirt, Er habe seinem
Beruff nun gehorsamet, habe gnug geschriben: Hinfort, vnd weil es geschriben,
vnd in die Welt spargirt sey, wöll er wider in sein Nest kehren, vnd sein
leben in gewohntem wolstand beschliessen, Er sey nicht beruffen, im Elend zu
sterben. Erger kan ers ja nicht gemeint haben. Hat er diesen fürsatz, so
wird er drumben müssen antworten: vnd hat mich mit seiner vnbestendigkeit
betrogen. Geschicht jhme dann vnrecht hieran, so hat die vnder seinem Namen
außgebreitete Revocation daran schuld.

Es ist zwar der Christen regula, Non esse facienda mala, ut eveniant bona:
man bringt aber auff allen seiten sehr viel Exceptiones darwider: Ich laß es
derhalben abermahlen sein, das Spalatensis die Leute nicht gefunden, die er
jhme eingebildet, das niemand sich an sein schreiben kehren wöllen, dz er
bey der Landschafft in Engelland in gefahr gestanden, das er die Welt einer
besserung in Religionssachen noch nicht würdig oder fähig befunden, das er
darumben es auch nicht für eine Notturfft geachtet, seine gewissenhaffte
schrifften auff befahrten vmbschlag der sachen in Engelland, wie Cramerus
Archiepiscopus Cantuariensis vnd andere, mit seinem Blut zuversigeln: oder
das er bey antrettung der Regierung deß Bapsts Gregorü XV. verhoffet, in
Italia in andere wege nutzen zuschaffen, vnd zu seinem Intento zugelangen.
Es mag entlich meinethalben auch ein Jesuiter oder jemand anders vnder
seinem eignen oder deß Spalatensis Namen auffgezogen kommen, vnd be-
streitten, es sey dem M. Antonio allerdings ernst mit der Ftevocation, er hab
toto tempore operis swi laboriosissimi d& consideratissimi geschlaffen vnn ge-
träumet, vnn sey gächlingen erwachet, wie Paulus V. gestorben. Summa der
Mann sey Fux oder Haaß, sein Buch ist mir vmb deß Manns willen nichts
desto werther oder vnwerther. Es reden in demselben die Patres, nec revocant,
der weg ist drinnen gezeiget, einen weg als den andern, eine vernünfftige
Reformation anzustellen: lesset es sich nit alles mit einander practiciren, so
findet man aber drinnen gleichsam ein vnpartheische Historiam Ecclesiasticam,
die weder auff die Lutherische seitten, wie Magdeburgensis, noch auff die

3.25 D]

Bäpstische, wie deß Daroni, gebogen vnnd gezwungen ist: Man findet drinnen
eine anleitung vnd promptuarium locorum communium, wann es von nöhten, in
den Patribus mehr nachzuschlagen. Krieg vnnd verderbung deß Teuschen-
landes haben wir leider auch für Augen; diß Etzpflaster (wie ich vor vier
Jahren de Cometa, geschriben) ist vns allbereit auff das faule fleisch gelegt,
vnd fahet an auff das lebendig einzufressen, Nunmehr beginnen wir nach
lindem öl deß Kirchenfridens, welches das vielermelte Buch de Rep: Ecele-
siastica fail spricht, zutrachten, der härbe Essig der beissigen Predigten wider
Papisten, Calvinisten, Lutheraner, will nun mehr zu scharff vnd gar vnleidlich
werden. Ich kan derhalben nicht verreden, das man schon jetzo nach Kefor-
mationibus dencke, wiewol es noch weit biß zu den bestimpten 60. Jahren ist.
Oder haben meine Widersächer nicht gnug hieran, so will ich jhnen es mit
gelehrter Leut offentlichen Schrifften von vnderschidlichen Partheyen dar-
thuen, daß man auff das eigentliche intentum Spalatensis in re d modo dringe,
das nemlich der friden nöhtig aber kein besser mittel hierzu, dann alle Newe-
rungen fahren lassen, vnd das alte, was nemlich die reine Patres Ecclesiastiei
von so vielen streittigen sachen geschriben, wider herfür gezogen. Bleibt also
mein Prognosticum mit seinen ehren, dieser einred halben (das Spalatensis
widerruffen) noch zur zeit in suspenso. Vnn hab ich hiermit genugsam auß-
geführt, warumb ich meinen Widersächern, die mich immerzu nur auff Men-
schen weisen, nur auff ein einigen Z’heologum dringen, ders mit mir halte,
warumb ich jhnen, sprech ich, den M. Antonium de Dominus, das ist (sein
Buch, vnd nit sein Person) fürgehalten, jhnen darmit das Maul etlicher
massen zustopffen.

Zu dem aber, das er in Notwendigkeit der Reformation vnsers Evange-
lischen wesens, vnd in verwerffung vnserer vnordnungen, so gar genaw mit
mir vnd meinem Prognostico eintrifft, ist auch diß kommen, das ich jhne eben
in dem jenigen articulo de persona Christi, vmb welches willen ich allhie von
der Lutherischen Commumion außgeschlossen werde, gantz vnd gar einerley
meinung mit der Römischen Kirchen, vnd consequenter mit den Patribus Eccle-
siasticis befunden. Weil dann kein anders dogma zwischen mir vnd den sub-
scriptoribus Concordie streitig, (das oberig, so den T’heologis am wehisten thut,
ist nur allein von der praxi disputandi, concionandi, arguendi dc. Von bestel-
lung vnd disciplinirung deß Ministerii, damit auff dessen seitten aller mög-
lichster fürschub zum friden gegeben werde) so verstehet es sich selbsten, das
ich den gerühmeten Consensium mit diesem Spalatensi keins wegs auff alle
vnd jede dogmata von not wegen verstanden haben wöllen, da er etwa hie
vnd da noch zuviel Bäpstisch geschriben, viel weniger, das ich einen einigen

Articulum Augustane Confessionis mit rühmung dieses Consensus verlaugnet
habe: Allerwenigist aber, das ich darumb wider vmbgestanden, weil Spalatensis
revocirt haben solle, wie mir vor einer gantzen Christlichen versamlung vnder
Augen geredt worden. Dergestalt müssen wir an stat dessen, das im Römischen
Catechismo stehet, Ich glaub was die Römische Kirch glaubet, also setzen, Ich
glaub was D. Luther, vnd ich Kepler was M. Ant. de Dominis glaubet: revocirt
ers, so revocir ichs auch. THSRiS

Also bleibt es darbey, wann meine Widersacher mein vnbestendigkeit
nicht anderst zuerweisen haben, dann allein mit dieser deß Sipalatensis revo-
cation, da ich mich doch seines (onsensus gerühmet habe: so thuen sie mir
zuviel vnd vnrecht, hausen hiermit nicht allein mir, sondern auch andern, so
sich drüber an mir ergern, zuschaden, welches sie, ob Gott will, mit der zeit
selber erkennen, vnd Christenlich abstellen werden. Ich bitte derhalben alle
vnd jede Christliche Hertzen, so etwa darbey gewest, da man mir meine Wetter-
wendische vnbestendigkeit in Religionssachen damahlen deß Spalatensis Kevo-
cation außkommen, also fürgerucket; Nicht weniger auch andere, so dergleichen
etwa von andern gehöret: sie wöllen bey dieser vngegrünten bezüchtigung
auff Menschliche blödigkeit vnd auff die glegenheit zu auffbringung deroselben
wider mich jhr auffmercken haben, in dem meine widerige theils in erfahrung
kommen, das ich bißweilen vnd newlich etlicher Prediger vnvorsichtige invec-
tivas contra Pontificios geantet vnd gestraffet. Ich will jetzo für den Menschen
nicht defendiren, das ich recht daran gethan, ich will es mit Gott außtragen,
vnd will vmb deß gehabten guten intents willen diß vngemach vnd Confusion
für den Menschen gern als gleichsam zur straaff tragen; Nur allein bitt ich
meniglich man wöll darumb nicht alle vnd jede verkleinerungen vnd anklagen,
die man mir hinterwärtz nach oder auch vnder Augen saget (doch ohne
bescheinung vnd grund) gleich so bald vmb deß blossen ansehens willen
der erzürnten Gegenpart annemen vnd glauben, sondern gewißlich darfür
halten, wurde ein sollicher zorn mehrere vnd gewissere fundamenta haben,
so würde ers nicht verschweigen. Vnd soviel auch von der vnbestendigkeit
vnd Newerung.

Vber hie oberzehltem Religionshandel hat sich ein geschrey erhebt das
die Prediger allhie mich auch verfolgen, vnangesehen ich Lutherisch sey.
Dieses geschrey ist vnzweiffel dahin gemeint, auff das die Evangelische es jhnen
nicht sollen ant thuen lassen, wann sie von den Römischen verfolgt werden.
Hierauff gebüret mir zwar wol etwas zuantworten, ich kans aber nicht mit
einem wort, oder wie man sagt Categorice: sondern weil die jenige, welche
vns Evangelische gern Päpstisch sähen, vnd auff allerley mügliche Mittel diß

Wie fern
die Auß-
schliessung
eine verfol-
gung zu-

nennen.

>.
Ns)

zu effectwiren, gesinnet seind, das wort (verfolgen) einmahl anderst brauchen
als das ander, so gehöret auff jeden verstand ein besondere antwort.

Dann erstlich, wann diß ein Verfolgung soll genennet werden, wann man
einem zwar sonsten alle Lieb vnd Freundschafft erzeiget, aber doch ein sol-
liches gesatz machet oder so es zuvor gemachet, an einer Person exegwirt,
dardurch dieselbige zwischen Thür vnd Angel gesteckt wird, das sie eintweder
ein in jhrem Hertzen erkantes vnrecht, wider jhr eigen wissen vnd gewissen
mit dem gemeinen hauffen vnd wahn gut heissen, oder aber von der Com-
union außgeschlossen sein solle, darauß dann einer sollichen außgeschlossenen
Person allerley vnglegenheit entstehet, das man sie vieler schädlicher Ketzereyen
vnschuldiger weise bezüchtiget, sich deren eusseret, vor derselben andere
warnet, kein recht vertrawen in sie setzet, sie gar leichtlich im verdacht hat,
daß man sie nicht gern an sollichen stellen vnd verrichtungen sihet, auff
wellichen jhr gutter rueff beruhet, vnd von wellicher sie jhr Nahrung vnnd
notturfftige vnderhaltung haben muß, das sie in Heurahts vnd dergleichen
sachen dahero von Privat Personen hinderungen hat, das die Oberkeit auff
mittel bedacht ist, wie sie deren mit glegenheit möchte loß werden, aber
hiermit einer sollichen Person auch anderer orten, da sie sich hin begeben
möchte, die Thür gesperrt würt, wann, sprich ich, diese consequentien, welche
der Außschliessung von der Communion anhangen, auch wider deren willen
die einen außschliessen, vnd mit jhrem hertzlichen mitleiden, nichts desto-
weniger für eine verfolgung zuhalten ist, so reden die Bäpstische recht von
der sach, das ich von den Evangelischen Ministris allhie, vielmehr aber von
dem jenigen gantzen Ministerio, von wellichem die hiesige dependiren, ver-
folgt worden, vnd noch nicht alles richtig. Dann ob wol meines Stands vnnd
Dienste halben, dißmahls meines wissens kein gefahr fürhanden, so möchte
aber doch mit der zeit vbel erger werden, vnn die Vota so mir zuwider,
möchte einsmals fürschlagen, oder da ich meiner Hoffbestallung verlustiget,
oder gar außgeschaffen würde, möchte ich hernach an andern Evangelischen
Orten schwärlich oder gar nicht eingenommen werden, sonderlich wann andere
scheinbarliche pretextus mich abzuweisen mit einkämen: da würde zwar die
Religion, vnd das von dannen ervolgende ergernuß, mit worten gar nicht
fürgewendet werden, aber wol in den Hertzen den meisten antrib geben.

Wann aber diß in jetz gesetzten terminis, nach der obvermelten Römischen
Reden, für eine Verfolgung anzuziehen, vnnd für sträfflich zuhalten wäre: so
mögen die Bäpstische bedencken, was dann diß für eine greuliche Verfolgung
sein müsse, wann.die Gesetze in einem Land also gemacht vnd exegwirt werden,
das ein gantze grosse Evangelische Gemeind vnder eins, vnd bey eusserstem

vnwerth aller Gütter das Ihrige verkauffen, mit Weib vnd Kind in wenigen
Tagen das Land raumen vnd ewig meiden muß, will sie nicht wider jhr eigen
wissen vnd gewissen, ein grosse Anzahl deren dinge, welche sie in jhrem
Hertzen für vnrecht, Irrthumb vnd Abgötterey helt, dem gemeinen hoch-
ansehlichen hauffen der Papisten zugefallen, nicht allein gut heissen, sondern
auch selber mit thuen vnd treiben. Wöllen derhalben gebetten sein, mit diesem
geschrey innen zuhalten, das jhrige mit diesem was mir widerfehret, nicht
zuvergleichen, vnd mir hierdurch noch mehrere vngelegenheit zumachen: son-
dern (damit ich nun zum andern verstand vnd drauff fundirte antwort schreite)
gleich wie sie die Römische zu zürnen pflegen, wann einer die Jenige Herr-
schafften für Verfolgere angibet, welliche nach pretendirtem gewissen handlen,
das ist, die Bäpstische Religion, welche sie für recht halten, mit allen denen
Mitteln, die jhnen stands halben erlaubt, vnangesehen der betrübnuß der
Vnderthanen, befürdern vnd forttreiben: also könden sie viel weniger vnsere
Prediger einer Verfolgung bezüchtigen, wann sie dessen gewiß vnd warhafftig
beredet seind in jhrem Hertzen, das jhnen Ampts halben nicht gebüren wölle,
mit mir anderst zuverfahren, in massen sie sich dann vernemen lassen: auch
mein Intent gar nicht ist, jhnen etwas wider jhr Gewissen zuezumuthen, son-
dern so ich fernere handlung mit jhnen pflegen müste, wolte ich mich allein
dahin befleissen, sie mit tüchtigen vrsachen, so dann auch mit zeugnuß vnnd
Exempeln anderer Evangelischer Kirchen zuberichten, das sie in diesem stuck
jhr Gewissen allzu eng spannen, vnd von der ewecution dieses der Evange-
lischen Kirchen vermeinten gesetzes, (das einer von der Commaumnion soll auß-
geschlossen werden, der in pımcto ubiquitatis der alten Kirchenlehrer wort vnd
argumentationes braucht, vnd von deren wegen die Calvinisten vnd Römische
in diesem Puncten nicht verdammen will,) gegen meiner Person mit gutem
Gewissen wol abweichen könden.

Beschluß.

neh nun Ich in dieser Schrifft meine Bekandtnuß gethan, in welcher
nichts nicht zufinden, das dem rechten vralten Apostolischen Catholischen
Glauben, nach der Augspurgischen Confession zuwider; also versehe ich mich
zu allen vnnd jeden frommen Evangelischen Christen, sie werden mich der
eingeführten schweren Aufflagen halben, nach vernehmung meiner Gründlichen
entschuldigung, günstiglich entheben, die jenige Ministri zwar, welche mich
bißhero nicht zu jhrer Commumion gelassen, sich eines andern besinnen, die
Zuhörer aber im widerigen fall, zwischen den offenbaren hindernussen, so auff
Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 9. Abh. 5

Wz gestalt
die Minmi-
str der veır-
folgung hal-
ben zuent-
schuldigen.

[S. 28]

[S. 29 D3]

seitt deß Predigampts pr«etendirt, vnnd zwischen denen so etwa sonsten auff
meiner seit als mutwillig verursachet, geargwohnet werden möchten; guten
vnderscheid machen, vnnd dieses streits halben mit mir, oder vielmehr mit
meinem glück mitleidenliche gedult tragen, mich jhnen in jhrem Gebet zu
Gott vnd zu Brüderlicher Lieb befohlen sein lassen, auch sich zu mir keines
andern versehen.

Der Ertzhirt vnserer Seelen, der als das Haupt, vnder die Glider seines
Leibs, welcher ist seine Gemeind, mancherley Gaben vnd yradus deß Ver-
standes, nach dem Er will, außtheilet welcher auch nach seinem allzeit guten
wolgefallen diese differentz verhenget, der woll vns beyderseit gnediglich ver-
leihen, das solche ja nicht zu zerstörung deß gemeinen Nutzens gereiche,
sondern das vielmehr das jenige, was auff jeder seit gut, zu erbawung des-
selben, seinen fortgang gewinne, das widerige aber gedempfft werde, vnnd
hierdurch auß vnderschiedlichen Gaaben, ein Geist der Liebe zuerkennen seye,
Nach außweisung deß Hellklingenden Spruchs Sanct Pauli, Die Liebe ist Lang-
mühtig vnnd Freundlich, die Lieb eyfert nicht, die Lieb treibt nicht mut-
willen, sie blähet sich nicht, sie stellet sich nicht vngebärdig, sie suchet nicht
das jhre (ihren Ruhm) sie lesset sich nicht erbittern, sie rechnet nicht das
zugefügte vbel, sie frewet sie nicht vnbilligkeit zuerweisen, sie erfrewet sich
aber vber der Warheit, sie vertregt alles, sie trawet alles, sie hoffet alles, sie
duldet alles. Der Gott deß Fridens, der die Liebe selber ist, sey mit vns
allen, vnd bewahre vns in der Liebe auff die selige Offenbarung seines Sohns,

vnsers HErren JEsu Christi,

AMEN.

Inhaltsübersicht
des Keplerschen Glaubensbekenntnisses.

[OS

[>21

Die Gliederung der Keplerschen Schrift ist in der Einleitung derselben, im zweiten
Absatz auf Seite 4 [S. 4] enthalten und weiterhin in den Randvermerken zum Ausdruck

gebracht. Wir stellen diese Disposition hier zusammen:

Einleitung.
Anlaß zur Veröffentlichung der Schrift
Gliederung des Inhaltes .

Ablehnung des Verdachtes, als wollte Kepler „eine eigne Confession“ für
sich in Anspruch nehmen

Keplers Stellung zum Apostolischen Glaubensbekenntnis :
Stellungnahme zum Nieänischen und zum Athanasianischen Glaubensbekenntnis
Stellungnahme gegenüber der Augspurgischen Confession und ihrer Apologie

Stellungnahme gegenüber dem Concordienbuch, speziell zu Artikel VIII
„von der Person Christi“

Unterscheidung „zwischen der Prediger Person und Ampt“

Abschnitt 1.

„Ableinung deß Verdachts, als begehr ich der Menschen gunst auff allen
seiten zuerhalten, mit vergebung dr warhbeit. Item als wöll ich mit
der singularitet gesehen sein“

Abschnitt 2.

„Ableinung deß Verdachts von verachtung der H. Sacramenten* .

Abschnitt 3.

„Ableinung deß Verdachts von zweiffel in Glaubenssachen‘

Seite

Abschnitt 4.

„Ableinung der vnbestendigkeit vnd newerung“

Hinweis auf Isaacus Casaubonus . R

Des Marcus Antonius de Dominis Werk „de Republican Eeelesiastiea“ und
Keplers Prognostica in der Abhandlung ‚de Stella nova in pede ser-
pentarii* von 1606

Abschnitt 5.

„Wie fern die Außschliessung eine verfolgung zu nennen“ und

„Wz gestalt die Ministr der verfolgung halben zu entschuldigen“

Beschluß.

wo
1

Anmerkungen und literarische Notizen.

Einleitung.
Zu Seite 3.

Wir fügen den zu Anfang gegebenen Zitaten auf die „Confessio“ noch eine bemer-
kenswerte Stelle zu aus dem Briefwechsel zwischen Kepler und dem Danziger Mathematiker
und Mediziner P.Crüger. Kepler schreibt an diesen am 28. Februar 1624!) über seine
Kontroverse mit den Stuttgarter Theologen, nach einer allgemeinen Betrachtung über die
theologischen Känıpfe der Zeit:

„Lites quidem sunt mihi cum animalis vitulo* — in diesem Brief wie schon früher
im Prognosticum auf die Jahre 1618/19 spricht Kepler von den verschiedenen sich bekämp-
fenden Anschauungen der Theologen als einem „animal generis neutri“?) — „quarum
eece hie adjectum documentum. At scito, hanc controversiam privatam, nequaquam mihi
causam ominandi praebuisse, etsi audaciam forte dedit, quae alias sentio, palam scribendi.“

Crüger antwortet hierauf (15. Juli 1624°)):

„De animali generis neutri gratias habeo. (Quaedam video, sed quasi per nebulam
et paulo clarius per istam fidei confessionem.*

Dann zeichnet er den Grundgedanken, der Keplers confessio beseelt, mit den treff-
lichen Worten:

„De cetero plane tecum sum nec theologiam in verbis et altercationibus,
sed in informatione ad christiane vivendum censeo positam.“

In einem Brief des Tübinger Professors Wilhelm Schikhart aus dem Jahre 1624
endlich ist die confessio erwähnt mit der Bemerkung‘):

„Gratias magnas pro Calendario et confessione. Saxonieci Theologi fecerunt, ut nostris
jam non vacet, tua haec vellicare.“

!) Hanschius, J. Keppleri aliorumque Epistolae mutuae, Epist. No. 295, pag. 472; Opera onınia,
vol. VIII, 2, pag. 886.

2) „Prognosticum auf das 1618 und 1619 Jahr“. Opera omnia, vol. I, pag. 486 und pag. 658; „Diseurs
von der großen Conjunction 1623°. Opera omn., vol. VII, pag. 711; „Astron. Bericht von zweyen Finster-
nissen im Jahre 1620°. Opera omn., vol. VIII, 1, pag. 18.

®) Hanschius, Epist. mutuae, No. 296, pag. 477/78; Opera omn., vol. VIII, 2, pag. 886/37.

#) Hanschius, Epist. mutuae, No. 464, pag. 684; Opera omnia, vol. VIII, 2, pag. 837.

Zu Seite 5, Zeile 10 v. u.

Breitschwert hält die in dem Seite 4 erwähnten Briefe von Kepler an Bernegger
erwähnte „Apologia“ irrtümlicherweise für eine Rechtfertigungschrift, in welcher Kepler
sich entschuldigt, daß die damals abgeschlossen vorliegenden Rudolphinischen Tafeln noch
nicht im Druck erschienen (man vgl. Breitschwert, J. Kepplers Leben und Wirken.
Seite 158). Abgesehen davon, daß kein Grund vorgelegen hätte, eine solche Schrift anonym
erscheinen zu lassen, ist durch die auf Seite 4 und 5 gegebenen Ausführungen die Identität
der in jenem Brief eitierten Schrift mit dem vorliegenden Glaubensbekenntnis unzweifelhaft
nachgewiesen.

Glaubensbekenntnis.

Einleitung. Seite 13—16.
Zu Seite 13, Zeile 8. v. o.

„Denn die Kinder dieser Welt sind klüger denn die Kinder des Lichtes in ihrem
Geschlechte.* Evangelium S. Lucä, 16. 8.

Zu Seite 13, Zeile 5 v. u.
Evang. Mathäi, 7, 6 (Bergpredigt).

Zu Seite 13, letzte Zeile [S. £].

Kapitel 3 und 4 der ersten Epistel S. Pauli an die Korinther behandelt „Warnung
vor Spaltung über den Lehrern, die doch nur Diener sind; Herr und Grund des Heils ist
Christus“ und „Der Apostel Amt und Niedrigkeit.“

Im besondern bezieht sich Kepler auf die Verse 3—5 des 4. Kapitels:

„Mir aber ist's ein Geringes, daß ich von euch gerichtet werde oder von einem
menschlichen Tage; auch richte ich mich selbst nicht.“

„Denn ich bin mir nichts bewußt; aber darinnen bin ich nicht gerechtfertigt; der
Herr ist’s aber, der mich richtet.*

„Darum richtet nicht vor der Zeit, bis der Herr komme, welcher auch wird ans
Licht bringen, was im Finstern verborgen ist, und den Rat der Herzen offenbaren; alsdann
wird einem jeglichen von Gott das Lob widerfahren.“

Zu Seite 15, Zeile 15 bis 36 [S. 5/6].
Stellungnahme gegenüber der Augspurgischen Confession.

Kepler bekennt sich hier ausdrücklich zu den „Artikeln des Glaubens und der Lehr“
der Augspurgischen Confession. In bemerkenswerter Weise lehnt er dagegen „red und
antwort“ ab bezüglich der „persönlichen Bezüchtigungen“, welche in den Artikeln,
„von welchen Zwispalt ist, in denen erzelet werden die Mißbreuch, so geendert seind“
enthalten sind und die in der „Apologie der Confession“ weiter ausgeführt sind.

Der Schluß des Absatzes erinnert an die bekannte Stelle aus dem Brief Keplers an
den Kanzler Herwart von Hohenburg vom 16. Dezember 1598, aus jener drückenden
Zeit der Gegenreformation in Graz:

„Christianus sum, Augustanam confessionem ex institutione parentum, ex rationibus
saepius ad trutinam revocatis, ex tentationum quotidianarum exercitiis hausi, hanc amplector,
simulare non didiei, seria in religione tracto, non ludiera, quare et serio de religionis exer-
eitio, sacramentorum usu satago. Quid autem? Ejecti sunt hisce provinciis, quibus inter-
nunciis hactenus cum Deo egi, quibus aliis agere possem cum Deo, ii non admittuntur.“. ..!)

Zu Seite 15, Zeile 2 v. u. bis S. 16, Z. 22 v. o. [56/7].
Stellungnahme gegenüber dem Concordienbuch.

Es sei hier an die folgenden Daten erinnert:

Kepler ist am 27. Dezember 1571 geboren. In die Jahre 1574/75 fällt die Abfas-
sung der „Schwäbisch-sächsischen Concordie* durch den Tübinger Kanzler Jacob
Andreä; 1576 entstand das „Torgische Buch‘, das dann zu der die streng lutherische
Lehre zusammenfassenden „Concordienformel“ führte. Die Hauptausgaben des Con-
cordienbuches“ sind 1580 in Dresden und Tübingen erschienen.

Kepler bezieht sich auf die Ausführungen des VII. Artikels (des dritten in der
Augsburgischen Confession) „Von der Person Christi“, in den beiden Teilen der Concordie:
„Summarischer Begriff, der streitigen Artickel, zwischen den Theologen Augspurgischer
Confession ... christlich erkläret und verglichen“ und „Gründliche .. widerholung und
erklärung etlicher Artickel Augspurgischer Confession . ..“

Man sehen hiezu H. Heppe, „Geschichte der lutherischen Concordienformel und
Concordie.* 2 Bände. Marburg 1857/59.

Abschnitt I. „Ableinung dess Verdachts... als wöll ich mit der Singularitet gesehen sein“.

Zu Seite 18, Zeile 12 u.f. v. o. [S.9B]. „Seind nunmehr 25 Jahr.‘

Von der „vor zwaintzig Jahren zu Grätz geübten discretion“ Keplers geben die
Briefe an seinen Lehrer Mästlin und an den bayrischen Kanzler Herwart von Hohen-
burg beredtes Zeugnis. Man vgl. das schon oben (8. 38) angeführte Schreiben an Herwart,
wie die weiteren in Bd. VIII, 2, pag. 700 ff. angezogenen Briefe.

Zu Seite 18, Zeile S v. u. [S. 9B].

Vergleiche die erste Epistel S. Petri. Kap. 2, V.12 u.19, 20, sowie Kap. 3, V. 16, 17
und Kap. 4, V. 13—15.

Kap. 3, V.16 u. 17 lautet:

„Und habt ein gut Gewissen, auf daß die so von euch afterreden als von Uebel-
thätern, zu Schanden werden, daß sie geschmähet haben euren guten Wandel in Christo.“

„Denn es ist besser, so es Gottes Wille ist, daß ihr von Wohlthat wegen leidet denn
von Uebelthat wegen.“

Das Wort „aörozarazoıros* ist in der vorliegenden Bedeutung gebraucht in. der
Epistel S. Pauli an Titus, Kap. 3, V.11, „Wisse, daß ein solcher verkehret ist und
sündigt, als der sich selbst verurteilt hat.“ Die wenigen Stellen, in denen das Wort über
haupt gebraucht ist, siehe im Thesaurus graecae linguae von Stephanos-Dindorf.

1) Opera omnia, vol. VIII, 2, S. 701, 702.

Abschnitt 2. „Ableinung dess Verdachts von verachtung der H. Sakramenten.“ Seite 19.
Erste Epistel S. Pauli an die Korinther. Kap. 11, V. 24.

Abschnitt 3. „Ableinung dess Verdachts von zweiffel in Glaubenssachen.‘ Seite 19—22.

Zu Seite 20, Zeile 8 v. u. bis Seite 21, Zeile 10 v. o. [8.12].

Erste Epistel S. Pauli an die Korinther.

Kapal, Vers 1118!

„Denn mir ist vorkommen, lieben Brüder, durch die aus Chloes Gesinde von euch,
daß Zank unter euch sei.*

„Ich sage aber davon, daß unter euch einer spricht: Ich bin Paulisch; der andre:
Ich bin Apollisch; der dritte: Ich bin Kephisch; der vierte, ich bin Christisch.“

„Wie? Ist Christus nun zertrennet?® ...

Kap. 3, Vers 3, 4, endlich

Kap ll, Versil's, 19.

„/um ersten, wenn ihr zusammenkommt in der Gemeine, höre ich, es seien Spal-
tungen unter euch; und zum Teil glaube ich’s.“

„Denn es müssen Rotten unter euch sein, auf daß die, so rechtschaffen sind, offenbar
unter euch werden.“

Zu Seite 21, Zeile 18 v.u. fl. [8. 13B;].

Die in diesem Abschnitt niedergelegte Kritik der Theologenstreitigkeiten wird ergänzt
durch eine andere, die Kepler in dem 1621 herausgegebenen „Astronomischen Bericht,
von zweyen im abgelauffenen 1620. Jahr gesehenen Mondsfinsternussen“ gegeben hat. Dort
heißt es (Opera omnia, vol. VIII, 1 pag. 19):

„Ich dörffte es schier wagen vnd prognostieiren, daß es abermahlen newen vnd
großen ärgerlichen Streit zwischen Theologis, die für einerley meynung gehalten werden,
abgeben, oder die jetzschwebende zu großer weitläufigkeit gerathen werden, wann mir
nicht zumahl das herzunahende trübe Vngewitter, welches alle theile vnderm Tach vnd in
ihrer gewarsame halten möchte, vnd billich solle, mehr dann gnug im Gesicht were. Allein
mögen die trewn Hirten einen weg als den andern wol auffsehen, vnd den Geist der
Fürwitzigen Newerung, Trennung vnd vnnöthiger Vrtheilung in acht nehmen, dann er
schläffet nimmermehr. Wann es lauter heyliger Eyfer vnd von Gott were: so wurde es
nicht so offt geschehen sein, daß wann in einem Land in Politischen Sachen ein Zwispalt,
oder vneinigkeit zwischen Fürstlichen Gebrüdern oder Befreundten entstanden, gemeiniglich
sich auch ein newer Religionhandel drunter gemischt.“

Zu Seite 21, Zeile 13 v. u. [8.13 B;].
Erste Epistel S. Pauli an die Korinther.
Kap. 7, Vers 23.
„Ihr seid teuer erkauft; werdet nicht der Menschen Knechte.*
und Kap. 6, Vers 20.

Zu Seite 21, Zeile7 uf. v. u.

Offenbarung S. Johannis des Theologen.

Kap. 5, Vers 15, 16.

„Ich weiß deine Werke, daß du weder kalt noch warm bist. Ach, daß du kalt oder
warm wärest!*®

Weil du aber lau bist und weder kalt noch warm, werde ich dich ausspeien aus
meinem Munde.“

Abschnitt 4. „Ableinung der Vnbestendigkeit vnd Newerung.“ Seite 22 bis 31.

Aus den folgenden Darlegungen Keplers ersieht man unmittelbar den Einfluß der
kirchenhistorischen und kritischen Literatur jener Zeit für die Auffassung der religiösen
Fragen.

Kepler bezieht sich zunächst auf die Werke zur evangelischen und katholischen
Kirchengeschichte, nämlich auf die von Matthias Flacius Illyrieus ins Leben gerufenen
Magdeburger Zenturien (S. 29 unten), „Ecelesiastica historia secundum singulas Cen-
turias.... per aliquot studiosos et pios viros in urbe Magdeburgica* (1559—1574 erschienen)
und die als Gegenwerk zu diesen zu Rom in den Jahren 1583—1607 in zwölf Bänden
herausgegebenen „Annales ecelesiastici a Christo nato ad annum 1198° des späteren
Kardinals Cäsar Baronius, sowie den von dem gelehrten Genfer Sprachforscher Isaac
Casaubonus dazu verfaßten Kommentar „Isaaci Casauboni de rebus sacris et ecclesiastieis
exercitationes XVI ad Cardinalis Baronii prolegomena in Annales et primam eorum partem,
de D. N. Jesv Christi Natiuitate, Vita, Passione, Assumptione. Cum prolegomenis auctoris,
in quibus de Baronianis annalibvs candide disputatur. Genevae 1663.*

Andererseits sind die Namen von Thomas Cranmer (8. 29) und Marcus Anto-
nius de Dominis an die Entstehung und Entwicklung der anglikanischen Kirche unter
Heinrich VII und Eduard VI von England sowie unter Jacob I von Großbrittanien und
Irland geknüpft. Bezeichnend für das Aufsehen, welches das Werk „De Republica eccle-
siastica libri X* (1617—1622) des Antonius de Dominis in Deutschland hervorrief, ist
das genaue Eingehen Keplers auf seinen Inhalt und das Hervorheben der Beziehung des-
selben zu seinen Prognostieis aus dem Jahre 1606.

Zu Seite 23, Zeile 3—30 [S. 14/15].

Herangezogen sind aus den Exereitationes des J. Casaubonus die

„Exereitatio XIV*, 4: Episcopi dieti Apostoli: successores et vicarii Apostolorum.*
pag. 227 ff. und die

„Exereitatio XVI*, 43, 31 u. 36: „Mysterium Sacramentum. Origo vocis mysterium.“
pag. 477 ff. — „Coena Domini“ pas. 450 ff. — und „Corpus Christi‘ pag. 461 fl.

Zu Seite 23, Zeile Su. fi. v.u. [8.15 u. £.].

Marcus Antonius de Dominis, in Dalmatien 1566 geboren, trat 1579 in den
Jesuitenorden ein, wurde 1596 Bischof, dann Erzbischof von Spalata. Der Ketzerei
beschuldigt, entfloh er 1616 nach England, wo er zur anglikanischen Kirche übertrat und
von König Jacob I zum Bischof eingesetzt wurde. Trotz der Warnung seines königlichen

Abh. d. math.-phys. Kl. XXV, 9. Abh. 6

Beschützers kehrte er nach Rom zurück, hauptsächlich auf Zureden seines früheren Mit-
schülers, des Papstes Gregor XV. Wiederholt der Ketzerei beschuldigt, starb er im Gefängnis
(1624). Sein Leichnam wurde auf Befehl der Inquisition öffentlich verbrannt.

In London verfaßte er das schon oben erwähnte Werk „De Republica ecclesia-
stica libri X“, dessen ersten vier Bücher in London 1617 erschienen sind, Buch 5 und 6
wurde 1620 in London, die Bücher ”—10 in Deutschland, in Hanau 1622 gedruckt. Das
Werk ist Jacob I gewidmet. Die Vorbemerkungen zum ersten Teil enthalten die Gesamt-
übersicht über den Plan des Werkes, auf die sich auch Kepler bezieht. Weiter hat
A. de Dominis im ersten Abschnitt einen schon vorher gesondert veröffentlichten Bericht
über die Gründe seines Austritts aus der Kirche und seiner Flucht nach England nieder-
gelegt. Die Münchener Staatsbibliothek besitzt außer der lateinischen (von 1616) auch
zwei wesentlich verschiedene deutsche Ausgaben dieses Berichtes, ohne Ortsangabe, aus
dem Jahre 1617. Wir führen den Titel der einen Schrift an:

„Gründlicher Bericht Herrn Marci Anthonij de Dominis, Spalatenser Ertzbischofts, ete.
In welchem er anzeiget, was ihn bewogen vom Bapsthumb abzutretten vnd auß seinem
Ertzbisthumb vnd Welschland zu weichen. Erstmahls von ihm in Latein beschrieben,
Jetzo aber in das Teutsche vbersetzt.“

Ebenso sind auf der Münchener Bibliothek zwei Ausgaben (eine lateinische und eine
deutsche) der ursprünglich in Rom (1622) erschienenen Widerrufungsschrift vorhanden, in
Dillingen 1623 erschienen, auf welche Kepler (Seite 28 des Textes) hinweist. Die deutsche
Ausgabe führt den Titel:

„Marcus Antonius de Dominis Archiepiscopus Spalatinensis zeigt an und
erkläret seine bewegliche vrsachen, warumb er auß Engelland von der falschen, widerumb
zu der wahren vnd allein Seligmachenden Catholischen Römischen Kirchen getretten sey.
Von dem Authore selbst Lateinisch beschrieben, vnd nachmals, vilen jrrenden zu guttem,
in die Teutsche Sprach versetzt, durch Thomann Vitum, Fürstlichen Augspurgischen Regi-
stratoren zu Dillingen. Getruckt zu Dillingen, in der Academischen Truckerey bey Ulrich
Rem. MDCOXXII*

Am Schluß der Schrift sagt Antonius:

„Utinam mihi quoque detur et opportunitas et gratia, sanguine ipso foeditates meas
diluendi et veritates attestandi Catholicas, quas ubi atramentum me deficeret sanguine
ipso ... . obsignare sum paratissimus.“

Darauf beziehen sich wol die Bemerkungen Keplers auf Seite 29, Zeile 7 u. ff. des
vorliegenden Textes. Der Wunsch freilich ist entgegen Keplers Vermutung in Erfüllung
gegangen.

Für weiteres sei verwiesen auf die betreffenden Artikel in Hauck, Realenzyklopädie
für protestantische Theologie und Kirche; Wetzer und Welte, Kirchenlexikon oder Enzy-
klopädie der katholischen Theologie und ihrer Hülfswissenschaften und H. Hurter, Nomen-
clator Literarius recentioris theologiae catholicae, Innsbruck 1892.

Zu Seite 23, Zeile 3 v. u. [S. 16].
Die beiden erwähnten Schriften Keplers sind:

„Gründtlicher Bericht von einem vngewohnlichen Newen Stern, welcher im Oktober
diß 1604. Jahrs erstmahlen erschienen‘. Prag 1605.

Opera omnia, vol. I, pag. #75—478 und

„De stella nova in pede serpentari, et qui sub ejus exortum de novo init trigono
igneo.“ Pragae 1606.

Opera omnia, vol. Il, pag. 609— 750.

Zu Seite 24, Zeile 3 v. o. u. fi. [S. 16].

Das frei übersetzte Zitat ist abgekürzt und umgestellt aus Seite 177 ff. des latei-
nischen Originaltextes des Buches „De stella nova“. Opera omnia, vol. II, pag. 723 unten
und pag. 724.

Zu Seite 25.

In dem hier vorliegenden Hinweis auf sein aus dem Trigonus igneus geschöpftes
Prognosticum, das Kepler auf Seite 209 u. ff. seiner Abhandlung „De stella nova“ zusammen-
gefaßt hat, sind alle auf die spezielle Deutung der Constellationen der Gestirne bezüglichen
Stellen des ursprünglichen Textes unterdrückt. Auch ist es charakteristisch für Keplers
Auffassung, daß das Zitat mit den Worten (Seite 25, Z.9 v. u.) schließt: „Nun laß ich
einen jeden nach seiner Profession oder Wissenschafft vrtheilen, ob ich diß so gar genau
ins Himmelslauff gefunden, vnd auß anleitung sonderer Kunst schließen könden, oder ob
ich auß meinem eigenen Kopf vnd Wunsch geredt, vnd die himlische Vmbstände, nur
allein als gleichsam an statt eines Alphabets gebraucht habe.“

Kepler unterläßt jetzt offenbar absichtlich die früher hervorgehobene Beziehung zu
astrologischen Anschauungen. Ganz kann er sich aber auch hier nicht von diesen frei
machen, wie der Nachsatz „Es sey aber eins oder das ander ....“ zeigt; doch klingt
dabei die gutmütige Ironie an, die Kepler stets bei der Behandlung astrologischer The-
mata bereit hat.

Wir fügen das angeführte Prognostieum,!) auf das auch noch im folgenden Text im
einzelnen Bezug genommen wird, ein, wobei wir die im Text des Glaubensbekenntnisses
zitierten Stellen durch gesperrten Druck kenntlich gemacht haben.

„Quodsi cui stellam hanc lubet ad nostras Europaeorum trahere contentiones: equidem
Het capitulatio omnium fere conjecturarum, quas hactenus recensul. Nam Sagittarius
repraesentabit ecclesiam Dei (posito quod Deus in significando utatur conceptibus astro-
logorum, quod non omnes tamen concedent egoque haesitanter suppono), tam astronomice,
quia in quo signo congrediuntur hodie planetae, in eo signo initium est trigoni ignei,
quam astrologice, quia Sagittarius est domus Jovis. Et quia conjunetio Jovis et Martis
turbulenta est et stella paulo ante illos junctos stetit quoad diem et locum; et Sagittarius
triplieitas habetur Martis et Solis: itaque maximarum contentionum novationem, et
ut cum Röslino loquar zaraoroopnv, forte et novam sectam, ut astrologi ceteri sugges-
serunt, significat; et quia stella antecedit illos in die et loco tam longitudinis quam lati-
tudinis, ideo quietem post rixas pollicetur; et quia stella stetit prope viam regiam
planetarum, id innuit confusionis et exorbitationis abrogationem et ordinis reduc-
tionem; quod alii de reditu ad catholicam eccelesiam, aliiı de simplicitate cul-
tuum apostolica accipient. Et quia tunc fuit initium ignei trigoni, ‚qui nobilitatus est

1) In der Originalausgabe der „Stella nova“, Seite 209 ff.; Opera omnia, vol. II, pag. 747, 748.

praecipuis rerum gestarum artieulis, ut cereatione mundi, nativitate Christi (vide cap. VII
et Tychonem Braheum in conclusione Progymn., fol. 805), ideo significatur alıqua revo-
catio ad principia Christianitatis. Et quia stella fuit altior Jove et Marte, et cum
illis, quorum ille pompam, fastum, auctoritatem, hie inquietudinem, pugnas,
rixas, seditiones, furorem vulgi et impetus temerarios significat: ideo significatur
aliquid his duabus partibus contrarium. Et quia stella non fuit cum Saturno: nulla ergo
imminet molitio contra res Saturnias; sed quia fuit cum illo consentiens in latitudine, ea
re adumbratur nobis Saturniarum rerum victoria, nimirum antiquitatis, con-
stantiae, consilii, prudentiae, severitatis, parsimoniae. Restaurabitur publico
concilio disciplina ecclesiastica; non permittentur amplius concionatores seribere
prognostica fidemque et existimationem ordinis hac vanitate labefactare; emendabitur
ecclesia; tolletur libertas juvenilis disputandi, calumniandi; refrenabitur furor
populi, valebit doıorozoarıa collegiorum; coercebitur pompa, luxus, superbia
Twv uovaoysvrwv; quod et Braheus fol. 802 ex sua stella deduxit: in summa, Jovialia
erunt mediocria, Martialia deterrima, Saturnus praevalebit. Et quia fuit idem ordo quatuor
stellarum latitudine, qui est re vera in mundo sphaerarum, ideo sperari potest emendatio
maxime consentanea rerum naturae. Atque haec est illa clarissimae et flagrantissimae
stellae amoenitas ab omnibus passim commendata; nisi quod paulo plus ruboris, cum esset
humilis, prae se tulit: unde conjicias, initia ad tantos successus difficilia, turbu-
lenta et sanguine purpurata futura, finem vero pulchrum. Nimirum sic etiam
illam stellam anni 1572. interpretati sunt nonnulli: incensam esse novam lucem in spem
piorum, qui passim maximis calamitatibus circumventi gemebant. Addent aliqui et tempus;
nimirum quia sexagesimo die post exortum stellae Saturnus ad Novam venit, rata igitur
futura ista post annum sexagesimum. Et quia tunc Sol quoque praesens fuit Saturno
et Novae, ratificatio haec multum habebit solennitatis eritque abscondita ab
oculis vulgi et tractabitur per literatos: non in conventu aliquo publico et
valde conspicuo, nisi forte paucorum, sed per literas.“

Zu Seite 29, Zeile 17 v. o.
Brief S. Pauli an die Römer, Kap. 3, Vers 7, 8.

Zu Seite 29, Zeile 24 v. o. [S. 23].

Die Schriften des durch seine Stellung zu Heinrich VIII. und Eduard VI. von Eng-
land und durch seinen Anteil an der Begründung der Anglikanischen Kirche bekannten
Erzbischofs von Canterbury, Thomas Cranmer sind 1844—46 in zwei Bänden von der
Parker Society durch Rev. J. E. Cox, M. A. herausgegeben worden unter dem Titel:

„Writings and Disputations of Thomas Cranmer, archbishop of Canterbury, martyr
1556, relative of the sacrament of the Lords supper*“ (1844) und

„Miscellanous writings and letters* (1846).

Der „vmbschlag der sachen in Engelland“, von dem Kepler hier spricht, zielt einer-
seits auf die nach Eduard VI. Tod durch Maria Tudor erfolgte Zurückführung des Landes
zum Katholizismus, bei welcher unter Erneuerung der Ketzergesetze Erzbischof Cranmer
wie seine Genossen Ridley und Latimer zum Tod auf dem Scheiterhaufen verurteilt wurden.
Andererseits bezieht sich Keplers Bemerkung auf die schwankenden politischen und religiösen

Verhältnisse in den unter Jacob I. vereinigten Reichen Schottland und England; freilich
neigte der in der presbyterianischen Kirche erzogene König zur Episkopalkirche und
begünstigte insbesondere auch, wie schon oben erwähnt, seinen Bischof Antonius de Dominis.

Zu Seite 30, Zeile 4 v. o. u. ff. [S. 24].

Man vergleiche das Schlußkapitel „De significationibus Cometarum anni 1619* in
den 1619 in Augsburg gedruckten:

„De Cometis libelli tres. III. Astrologiceus (sc. liber), de significationibus Cometarum
annorum 1607 et 1618.“

Opera omnia, vol. VIII, pag- 129—137.

Weiter enthält analoge Ausführungen das 1619 gedruckte:

„Prognosticum von allerhandt bedraulichen Vorbotten künftigen Übelstands in Regi-
ments- vnd Kirchensachen sonderlich von Cometen vnd Erdbidem auf das 1618. vnd
1619. Jahr.“

Opera omnia, vol. I, pag. 479—494 und die 1621 veröffentlichte Schrift:

„Astronomischer Bericht von zweyen im abgelauffenen 1620. Jahr gesehenen großen
vnd seltzamen Mondsfinsternussen.*

Opera omnia, vol. VII, 1, pag. 1—20.

Abschnitt 5. .‚Wiefern die Ausschliessung eine Verfolgung zu nennen“ und „Wz gestalt die
Ministr der verfolgung halber zu entschuldigen“. Seite 31 bis 33.

Der von Kepler hier hervorgehobene Gegensatz seiner eigenen „Verfolgung“ durch
den Pastor Hizler, der ihm auf Grund seiner streng lutherischen Auffassung das Abend-
mahl verweigerte, gegenüber der Verfolgung und Vertreibung der evangelischen Gemeinden,
die Kepler in Graz und Linz mit erduldet, und damit die Hochherzigkeit des Urteils von
Kepler gegenüber seinem Pastor, dessen Verhalten er respektiert, tritt noch stärker hervor,
wenn man aus dem Briefwechsel Keplers erfährt, daß er mit Hizler in persönlichem Ver-
kehr geblieben. Man vergleiche hiezu die Briefe von W. Schikhart an Kepler, welche
mehrfach Grüße und Empfehlungen an Hizler enthalten. Hanschius, Epistolae mutuae
pag. 679, 682, 683.

Beschluss. Seite 33, 34.

Erste Epistel S. Pauli an die Korinther, Kap. 13, 10, 4—7.

Kin

i Guhanhe

Abhandlungen
der Königlich Bayerischen Akademie der Wissenschaften
Mathematisch -physikalische Klasse
XXV. Band, 10. Abhandlung

Ueber die Entwicklung des Visceralskelettes
bei Testudo graeca.

I. Die Entwicklung des Kiefer- und des Zungenbeinbogens
(Columella auris) und der Paukenhöhle

von

Otto Bender

Mit 7 Tafeln und 15 Abbildungen im Text

(Aus dem Anatomischen Institut der Universität München; Direktor: Prof. Dr. Rückert)

München 1912

Verlag der Königlich Bayerischen Akademie der Wissenschaften

in Kommission des G. Franz’schen Verlags (J. Roth)

Ar irn (raten B 2

Den Vorgängen am Kiefer- und Zungenbeinbogen, welche mit der Herkunft und
Entwicklung des schalleitenden Apparates und der Paukenhöhle der Quadrupeden zusammen-
hängen, ist man bereits in einer großen Anzahl von Arbeiten nachgegangen. Gerade die
Klasse der Schildkröten aber stand bis vor kurzem fast ganz außer dem Bereich analoger
morphologischer Betrachtungen. Erst in letzter Zeit beginnt man den Cheloniern. mehr
Beachtung zu schenken, jedoch liegt den bis jetzt vorhandenen Untersuchungen nur ein
beschränktes Material zu Grunde, in welchem nicht alle Stadien von weitergehender mor-
phologischer Bedeutung zur Beobachtung gelangt sind. In engstem Zusammenhang mit
der Ableitung des schalleitenden Apparates der Reptilien und seinen Beziehungen zu den
analogen Bildungen der Säuger steht die Frage nach dem Verhalten des Kieferbogens.
Gaupp!) hat erst kürzlich wieder darauf hingewiesen, welche Beachtung die Gestaltung
des Kieferbogens der Reptilien und seiner Beziehungen zum Schädel zum Vergleich mit
Säugerzuständen verdienen. Somit stellte ich mir zur Aufgabe, die Entwicklung des gesamten
Visceralskelettes von Testudo graeca zu berücksichtigen; der erste Teil dieser Untersuchungen
liegt hier vor.

Im Anschluß an vergleichend morphologische Untersuchungen?) über die fragliche
Kopfgegend bei erwachsenen Schildkröten beabsichtigte ich, bei Gelegenheit embryonales
Schildkrötenmaterial für ontogenetische Untersuchungen, welche auf das gleiche Ziel hinaus-
liefen, zu sammeln. Die Entwicklung des Visceralskelettes im allgemeinen, des Kieferbogens,
des Zungenbeinbogens und seiner Beziehungen zur Bildung des Gehörknöchelchens, und
endlich der Paukenhöhle im besonderen, sind in vorliegender Arbeit beabsichtigt. Daran
sollen sich später Untersuchungen über die Entwicklung des Kehlkopfes anschließen.

Vorerst durch andere Untersuchungen abgelenkt, bot sich mir im Sommer 1909 eine
sehr günstige Gelegenheit, das gewünschte Material zu sammeln. Mit einer namhaften
Unterstützung durch die K. B. Akademie der Wissenschaften wurde es Herrn Privatdozenten
Dr. Hasselwander und mir ermöglicht, während der Sommermonate 1909 einen längeren
Aufenthalt in Ragusa zu nehmen, und möchte ich an dieser Stelle der K. B. Akademie
der Wissenschaften für ihre freigebige Unterstützung wärmsten Dank sagen. Ganz besonders
fühle ich mich auch Herrn Prof. Rückert, welcher die Reise befürwortete und mir ferner
seit Aufgabe meiner Heidelberger Dozentur in liberalster Weise einen Arbeitsraum in seinem
Institut zur Verfügung stellte, zu größtem Dank verpflichtet.

1) E. Gaupp, Die Verwandtschaftsbeziehungen der Säuger vom Standpunkte der Schädelmorphologie
aus erörtert. Verhandlungen des VII. Internationalen Zoologischen Kongresses zu Graz 1910.

?) O. Bender, Die Schleimhautnerven des Facialis, Glossopharyngeus und Vagus. Studien zur
Morphologie des Mittelohres und der benachbarten Kopfresion der Wirbeltiere. In Semon, Zoologische
Forschungsreisen etc. 1906/07.

11%

Wir bezogen aus Süddalmatien und der benachbarten Herzegowina etwa 600 Exemplare
von Testudo graeca und gewannen von diesen etwa 300 Embryonen aus allen Stadien der
Entwicklung. Von diesen zerlegte ich 25 Exemplare zwecks Untersuchung der Skelett-
entwicklung in Serien. Diese bilden das Material der vorliegenden Abhandlung.

Die jüngsten Embryonen lassen die ersten Anfänge einer Konsolidierung des Visceral-
skelettes erkennen; die ältesten stehen dicht vor dem Ausschlüpfen und zeigen einen bereits
weit vorgeschrittenen Ersatz des Knorpelskelettes durch Knochen. Da es sich hier um
Erörterungen über primordiale Skeletteile handelt und die hier interessierenden Entwick-
lungsvorgänge schon beim Auftreten des reifen Knorpels im wesentlichen abgeschlossen
sind, so sind natürlich die Stadien der Blastembildung und der Knorpelgenese besonders
berücksichtigt worden, während diejenigen aus der beginnenden und der fortgeschrittenen
Verknöcherung weniger eingehend behandelt worden sind. Speziell die Deckknochenbildung
wird nur gestreift, soweit sie zur Bestimmung der Entwicklungsstufe, auf welcher sich die
Skelettbildung im allgemeinen befindet, nötig ist, und soweit sie im einzelnen Falle topo-
graphischen Wert besitzt.

Alle von mir untersuchten Embryonen sind in Formolalkohol fixiert und mit Rich-
tungslinie in Paraffin geschnitten; die Schnittrichtung ist meist horizontal, seltener quer.
Ältere Stadien wurden vor der Einbettung in einer alkoholischen Kochsalz-Salpetersäure-
lösung nach Haug entkalkt. Die Schnittdicke beträgt durchweg 15 u. Zur Färbung diente
Hämatoxylin-Eosin. Es wurden ferner von der Kiefer- und Ohrgegend von 10 Embryonen
Wachsplattenmodelle in 50 resp. 100 facher Vergrößerung angefertigt, in welchen zunächst
das Verhältnis der Visceralspalten untereinander, dann das der Bögen und Spalten zueinander
zur plastischen Darstellung gelangte. Andere Modelle bezwecken eine vergrößerte Wieder-
gabe der sich formierenden Paukenhöhle und der Columella auris, wieder andere dienten
vornehmlich dazu, einen Einblick in die Topographie der Nerven und Gefäße zu gewinnen.

Da es nicht möglich war, die Genese eines einzelnen Bogens oder einer Spalte ohne
Berücksichtigung ihrer Beziehungen zur Nachbarschaft zu beschreiben, so mußte der
gewöhnliche Weg beschritten und die Entwicklungsvorgänge an der Hand einzelner Stadien
durchgegangen werden. Am Schluß finden sich dann Zusammenstellungen über einzelne Punkte,
so über die Entwicklung des Kieferbogens, der Columella auris, des Mittelohrraumes u. a. m.
Die Literatur wird nach Bedarf herangezogen werden, jedoch ist keine erschöpfende
Besprechung derselben beabsichtigt, da sich eine solche bereits bei neueren Bearbeitern
verwandter Temata findet (E. Cords,t) 1909, pp. 225—231).

Die Abbildungen im Text geben mikroskopische Schnitte wieder; die Tafelfiguren zeigen
einesteils Bilder ganzer Embryonen bei Lupenbetrachtung, andererseits Wachsplattenmodelle.

Als Richtschnur zur annähernden Bestimmung des Alters der Embryonen diente,
übereinstimmend mit Mehnert?), die Länge des Rückenschildes. Daß dieses Merkmal, wie
auch andere, unter Umständen täuschen kann, und Embryonen mit kleinerem Rücken-
schild weiter entwickelt sein können, wie solche mit größerem, lehrte mehrfach die mikro-
skopische Betrachtung. Überhaupt ist die Variationsbreite innerhalb der Skelettentwicklung

1) E. Cords, Die Entwicklung der Paukenhöhle von Lacerta agilis. Anat. Hefte, Bd. 38, 1909.
2) E. Mehnert, Gastrulation und Keimblätterbildung der Emys lutaria taurica. Erster Teil einer
Entwicklungsgeschichte der Emys lutaria taurica. Morphol. Arbeit I, 1892.

der Schildkröten offenbar beträchtlich. Da aber auch andere Merkmale in der Bestimmung
des Alters oft irre führten, so wurde doch die Länge des Rückenschildes als eines der
zuverlässigsten Daten zur Altersbestimmung beibehalten und durch andere Angaben, wie
den Zustand der Extremitäten u.a., ergänzt.

Embryonen, bei welchen der Rückenschild noch nicht deutlich zu erkennen ist, zeigen
noch die Visceralspalten auf der Höhe ihrer Entfaltung. Bei diesen beginnen sich die
Skelettblasteme erst zu differenzieren, sie stellen also die jüngsten der hier herangezogenen
Stadien dar und mit ihnen beginnt die Beschreibung.

Beschreibender Teil.

I. Visceralspaltenstadium.
3 Embryonen (Taff. I u. II).

Das Äußere zweier Embryonen wird durch die Figg. 1 u. 2 auf Tafel I veranschau-
licht. Beide befinden sich in dem Stadium, in welchem die Visceralspalten noch vollkommen
entwickelt sind. Dieses Stadium muß einer Untersuchung über die Ontogenese des Visceral-
bogensystems, im besonderen über die eventuelle Herleitung der Columella auris vom
Zungenbeinbogen und der Paukenhöhle von Visceralspalten zum Ausgang dienen.

Zwei der Embryonen zeigen vier nach außen offene Visceralspalten. Der Rücken-
schild ist bei dem einen um weniges jüngeren Embryo noch nicht deutlich differenziert,
bei dem anderen beträgt seine Länge etwa 4,6 mm. Die Extremitäten sind als kurze
Stummel angelegt, bei letztgenanntem Embryo schon deutlicher gegliedert; es findet sich
noch keine Spur von Phalangenentwicklung. Der Unterkiefer endigt beiderseits median
mit zwei knopfförmigen Wülsten, dem äußeren Ausdruck dafür, daß die beiderseitigen
Blasteme der Meckelschen Knorpel noch nicht in der Mittellinie vereinigt sind. In der
dorsalen Verlängerung des Hyoidbogenwulstes sieht man bei dem etwas älteren Embryo
eine kleine knopfförmige Erhebung, den im Entstehen begriffenen und bereits von mir
beschriebenen Ohrknopf. Die Hyomandibularspalte ist hier schon bis auf eine nur mikro-
skopisch sichtbare Öffnung geschlossen; vom Kaudalrand des Hyoidbogenwulstes beginnt
eine Gewebsfalte nach hinten über die Öffnungen der folgenden Visceralspalten nach Art
eines Kiemendeckels hinwegzuwachsen. Diese Falte hat bei dem ältesten der drei Embryonen
bereits die Öffnung der ersten Branchialspalte überlagert.

Die mikroskopische Untersuchung des jüngsten Embryos ergibt, daß die Blasteme
der Visceralbögen erst in Form verschwommener Zellmassen in die Erscheinung zu treten
beginnen, also erst am Anfang ihrer Differenzierung stehen. Eine Abgrenzung oder auch
nur annähernde Bestimmung der Blasteme ist noch nicht möglich. In dem von diesem
Embryo angefertisten Modell (Taf. ILL, Figg. 12 u. 13) sind deshalb auch nur die Spalten dar-
gestellt, um über ihre Zahl, ihre Lage zueinander und zur Mundhöhle eine klare Vorstellung
zu gewinnen. Zu dieser Zeit finden sich jederseits noch fünf Visceralspalten von verschie-
denem Ausbildungsgrade vor, also die für Reptilien gewöhnliche Zahl. Über das erste
Auftreten der Spalten in der zeitlichen Reihenfolge von oral nach kaudal ist in Anbetracht

des durch von Bemmelen,!) Maurer,?) Mitsukuri®) u. a. für Chelonier bereits Gesagten
nichts Neues anzuführen. In dem hier vorliegenden Stadium zu Beginn der Blastemdiffe-
renzierung sind die drei oralen Spalten (Hyomandibular-, erste und zweite Branchialspalte)
noch nahezu vollständig ausgebildet. Die vierte Visceralspalte (dritte Branchialspalte) steht
auf der linken Seite noch durch einen Epithelstreifen mit dem Ektoderm in Verbindung;
auf der rechten mündet sie noch als haarfeiner Kanal nach außen. Diese Mündung liest
im Grunde einer Einziehung des Ektoderms; die innere Mündung ist weiter. Auch diese
Visceralspalte kommt also bei Testudo graeca zuweilen noch zum Durchbruch. Die fünfte
Spalte (vierte Branchialspalte) wird nur mehr als einfaches oder auch mehrbuchtiges blindes
Anhängsel am Kaudalrand der vorigen angelegt; sie kommt wohl nie mehr zum Durch-
bruch, sondern existiert nur kurze Zeit als ein mit der vorigen Spalte kommunizierender
Blindsack (Taf. III, Fig. 13).

Schon auf dieser frühen Entwicklungsstufe sehen wir in der Größe und der Stellung
der Spalten zueinander und zur Mundhöhle kommende Veränderungen eingeleitet. Die
Mundhöhle bildet jetzt einen breiten, in dorso-ventraler Richtung stark abgeplatteten Spalt,
dessen Längsachse in gleichem Sinne gebogen verläuft, wie die hintere Kopf- und Hals-
gegend des Tieres. Die Visceralspalten hängen der Lateralkante der Mundhöhle in ziemlich
gleichmäßigen Abständen an, ihre Längsachsen stehen im wesentlichen senkrecht zu der-
jenigen der Mundhöhle, sind aber mit Ausnahme der ersten Spalte leicht oralwärts konvex
gekrümmt.

Die ersten Visceralspalten und -bögen erfordern eine besondere Besprechung für das
vorliegende Thema.

An der Hyomandibularspalte fällt auf, daß sie in dorso-ventraler Richtung nur
halb so lang ist, wie die folgenden Spalten; sie entspricht gemäß ihrer Ausdehnung und
ihrer Orientierung zum Mundhöhlenlumen nur der Dorsalhälfte einer Visceralspalte. Die
Ventralhälfte der Spalte ist also entweder zu dieser Zeit schon obliteriert oder wird gar
nicht mehr angelegt (Taf. III Fig. 12). Auch die Verlaufsrichtung dieser Visceralspalte
weicht insofern von den folgenden Spalten ab, als sie oralwärts konkav gekrümmt, und
nicht rein medio-lateral, sondern von medial und oral nach lateral und kaudal gerichtet
ist. Die äußere Mündung ist in dieser Zeit noch spaltförmig. Die innere Mündung ist
weiter, wie die der folgenden Spalte und hat die Form eines im Sinne der ganzen Spalte
gekrümmten Schlitzes, welcher auf dem Querschnitt sichelförmig erscheint; medial von
ihrer Dorsalspitze verläuft die Vena capitis lateralis, medial und ventral von dieser die
Arteria carotis. Der Schlitz führt von dorsal her in die Lateralkante der Mundhöhle hinein.
Die ganze Spalte steht also dorsal vom Querdurchmesser der Mundhöhle; eine ventrale
Aussackung fehlt ihr. Die drei folgenden Visceralspalten dagegen dehnen sich zur Hälfte
noch ventral von der Mundhöhle aus. Durch die Rekonstruktion ist also nachgewiesen,
daß die Hyomandibularspalte von Testudo graeca auch auf der Höhe ihrer

1) van Bemmelen, Die Visceraltaschen und Aortenbogen bei Reptilien und Vögeln. Zool. Anz. 1886.

2) F. Maurer, Die Entwicklung des Darmsystems. Handbuch der vergleichenden und experimentellen
Entwicklungslehre der Wirbeltiere, herausgegeben von O. Hertwig, Bd. II, 1. Teil, 1906.

3) Mitsukuri, Arbeiten über die Keimblattbildung der Chelonier. Journ. Coll. Sc. Imp. Univ. Japan,
Vol.I. Tokyo 1886, V 1891, VI 1895, X 1896.

Ausbildung nur der Dorsalhälfte einer Visceralspalte entspricht; das ist von
Wichtigkeit für die Ableitung der Paukenhöhle.

Der Zwischenraum zwischen der Hyomandibular- und der ersten Branchialspalte ist
größer, wie die folgenden Spaltensepten; dieser Unterschied ist durch die jetzt schon volu-
minösere Entfaltung des Hyoidbogenbezirkes bedingt. Skelettblasteme sind jedoch weder
hier, noch in den anderen Septen schon abgrenzbar.

Die erste und zweite Branchialspalte gleichen einander noch sehr und sind am
vollständigsten entwickelt; da sie sich ebensoweit dorsal, wie ventral vom Mundhöhlen-
spalt erstrecken, ist ihre Länge also doppelt so groß, wie die der Hyomandibularspalte.
Die Spalten passen sich dabei mit ihrer Längsrichtung der walzenförmigen Krümmung der
hinteren Kopfgegend an; jedoch nicht in paralleler Richtung. Beide Spalten konvergieren
vielmehr gegen den Ventralbereich hin, so daß ihre untersten Winkel an der Ventralfläche
des Koptes zu einem einfachen, nur noch flachen Spalt (Recesus ventralis von His) zusammen-
fließen; sonst aber sind die beiden Spalten ganz selbständig entwickelt. Ihre Einmündungen
in die Mundhöhle sind schmäler und liegen entsprechend dem gekrümmten Verlauf des
Schlundlumens etwas höher, wie die der ersten Visceralspalte. Ein Vergleich der äußeren
Öffnungen bei den verschiedenen Embryonen zeigt, daß diejenige der ersten Branchial-
spalte bereits durch das beginnende Vorwachsen des Hyoidbogenwulstes nach hinten etwas
kaudalwärts gedrängt ist, ein Vorgang, dessen weitere Phasen wir im folgenden beobachten
werden. Das Gewebe des Hyoidhogens tritt also von Anfang an massiger auf, wie das
des ersten Branchialbogens und beginnt alsbald durch seinen kaudalen Rand die äußere
Mündung der ersten Branchialspalte in ihrer Richtung zu beeinflussen.

Von Gefäßen sind die Vena capitis lateralis und die Arteria carotis zu nennen.
Erstere zieht, genau wie bei Lacerta-Embryonen dieses Alters, in oral-kaudaler Richtung
über die Dorsalspitzen der Visceralspalten hinweg. Sie berührt dabei die mediale Kante
der Dorsalspitze der Hyomandibularspalte; weiter hinten verläuft das Gefäß direkt über die
Thymusknospen der Branchialspalten hinweg. Medial und etwas ventral zieht parallel mit
der Vene die Arteria carotıs.

Von Nerven ist der Facialis zu erwähnen, dessen Ganglion geniculi, kaudal und
medial von der Hyomandibularspalte gelegen, von vorn den Ramus palatinus empfängt,
welcher weiter oral mit der Arteria carotis verläuft. Nach kaudal und lateral entsendet das
Ganglion den Ramus hyomandibularis. Dieser zieht unter der Vene hindurch in den Bereich
des in der Differenzierung begriffenen Hyoidbogenblastems. .

II. Auftreten von Skelettblastemen,
8 Embryonen (Taff. I-IV, Textfigg. 1—7).

Das nun folgende Entwicklungsstadium ist durch das Auftreten deutlich abgegrenzter
Skelettblasteme charakterisiert. Embryonen dieser Kategorie liegen hauptsächlich einer
vorläufigen Mitteilung!) über die Herkunft und Entwicklung der Columella auris zu Grunde.

Bei zunächst äußerlicher Betrachtung (Taf. I, Figg. —6, Taf. II, Fig. 7) erkennt man an
diesen Embryonen einen deutlich abgegrenzten und meßbaren Rückenschild, dessen Länge

1) 0. Bender, Über Herkunft und Entwicklung der Columella auris bei Testudo graeca. Anat.
Anz., Bd. 40, 1911.

zwischen 5,5 und 6,2 mm schwankt. Die Extremitäten befinden sich durchschnittlich auf
gleicher Stufe; sie sind in einen proximalen und einen distalen Abschnitt gegliedert, das Ende
des letzteren ist ruderblattförmig verbreitet. Phalangenentwicklung fehlt noch bei allen. Die
hintere Kopfgegend, die wir näher ins Auge fassen müssen, hat sich stark verändert. Offene
Visceralspalten sind nicht mehr sichtbar. Statt dieser sieht man eine dicke Gewebsfalte,
welche vom Hinterrand des Hyoidbogens kaudalwärts gewachsen ist und nacheinander alle
folgenden Visceralspalten zugedeckt hat. Der aborale freie Rand dieser Falte steht etwa
in der Höhe der sich früher hier öffnenden dritten Branchialspalte. Unter dem Rand der
Falte gelangt man in einen gemeinsamen Vorraum der beiden ersten Branchialspalten, deren
Verlauf und Form erheblich verändert sind, wie Schnittbilder (Textfigg. 6, 8 u. 9) und
die Tafelfigg. 15 u. 18 zeigen. Bei allen oben angeführten Embryonen gewahrt man in
der hinteren Verlängerung der Mundspalte dorsal von der Hyoidbogengegend die schon
erwähnte knopfartige Erhebung. Dieser Ohrknopf (Taf. I, Figg. 4—6) erscheint bei Lupen-
betrachtung nicht immer gleichförmig. Bei einigen Embryonen ist er von unten und hinten
leicht eingekerbt und erscheint dadurch zweibuckelig, bei anderen ist keine Einkerbung
vorhanden, aber auf der Wölbung des Knopfes findet sich eine haarfeine, längliche oder
runde Öffnung, der Rest der äußeren Mündung der Hyomandibularspalte. Damit ist nicht
gesagt, daß letztere Embryonen gerade die jüngeren seien. Es herrscht vielmehr in der
Öntogenese der Visceralbögen und -spalten eine gewisse Unregelmäßigkeit. Es scheint
keme allgemein gültigen Merkmale der äußeren Konfiguration der Embryonen zu geben,
welche sich für die Beurteilung des Standes der Skelettentwicklung als stets zuverlässig
erweisen ließen.

Das Skelett befindet sich ganz allgemein noch im Stadium der Blastembildunge, an
einzelnen Stellen setzt Vorknorpelbildung ein. Deckknochen fehlen noch ganz.

Über die Form des Kieferbogens ist ohne Herstellung von Modellen noch keine
genaue Vorstellung zu gewinnen. Modelle aber können wegen der unscharfen Grenzen
des Blastemes noch nicht angefertigt werden. Zunächst ist aus Schnitten nur zu ersehen,
daß der ganze Bogen als einheitliches Blastem angelegt wird. Der orale, zum Meckelschen
Knorpel werdende Abschnitt der Blastemspange ist schon früher abgrenzbar und beginnt
sich auch zeitiger m Vorknorpel umzubilden, wie der dem Quadrat entsprechende Teil.
Dieser tritt erst als ganz verschwommene Zellmasse von ungefähr ovaler Gestalt auf, deren
Abgrenzung noch Schwierigkeiten macht. Zwischen den beiden Komponenten des Kiefer-
bogens, existiert zu dieser Zeit also noch keine Grenze, der Bogen ist noch nicht gegliedert,
wie das von Kingsley!) für Saurier, von Noak?) auch für Emys angegeben worden ist. Am
oralen Rand des Quadratblastems tritt eine in Form und Ausdehnung noch unklare Zell-
anhäufung auf, der Vorläufer des Processus pterygoideus quadrati.

Verfolgt man die Serien von dorsal nach ventral, so erscheint medial von der Dorsal-
kuppe des Quadratblastems die Vena capitis lateralis (Textfigg. 1—8, 6, 7). Etwas weiter
ventral taucht zwischen der Vene und dem medial-kaudalen Rand des Blastems die Dorsal-
spitze der Hyomandibularspalte (Textfigg. 3 u. 6) auf; die Spalte hat sich in den meisten

1) J.S. Kingsley, The ossicula auditus. Tufts Coll. Stud. VI, Vol. I, 1894—190#.
2) Noak, Über die Entwicklung des Mittelohres von Emys europea nebst Bemerkungen zur Neuro-
logie dieser Schildkröte. Arch. f. mikrosk. Anat., Bd. 69, 1907.

Fällen schon in eine Tasche umgewandelt, d. h. sie hat sich nach außen abgeschlossen
und vom Ektoderm zurückgezogen, in dessen Nähe sie blind endigt (Textfigg. 3—6). Durch
das Zurückweichen der Spalte vom Ektoderm wird die Trennung der im Bezirk des ersten
und zweiten Visceralbogens sich bildenden Blasteme unvollständig, und so sieht man das
Quadratblastem, welches lateral bis ans Ektoderm reicht, stellenweise mit den Zellmassen
des Hyoidbogens (Extracolumellaanlage) konfluieren. Beide Blasteme zusammen beginnen
jetzt das Ektoderm knopfförmig vorzuwölben.

V.cap.lat. Hyom. Sp.

Proxim. Col. Ende.
\

Quadrat

Mulde in. der
Crista par.

Chorda tymp.
Extracol.

vıI

R. comm. IX— VII

I Br. Sp.
VII-Musk.

Fig. 1.
Embryo Z1, Horizontalschnitt. L. 3, Oc. 1, M.T. Vergr. ?/s.

Die Hyomandibulartasche steht mit ihrer Längsachse jetzt noch schräger, d. h.
sie hat sich noch mehr von oral und medial nach kaudal und lateral gedreht und trennt,
wie erwähnt, die Blasteme des Quadrates und des dorsalen Hyoidbogenabschnittes, der
späteren Columella auris, meist nicht mehr in ganzer Ausdehnung voneinander. Der
laterale Teil der Spalte ist im Vergleich zum vorigen Stadium meist schon bis auf einen
Epithelstreifen reduziert. Dieser äußere Teil der Spalte wird zwischen den massig sich
entwickelnden Blastemen des Quadrats und der späteren Extracolumella gleichsam zusammen-
gepreßt, und obliteriert. Der mediale Abschnitt der Tasche zeigt auf dem Querschnitt
noch die beschriebene Sichelform (Textfigg. 3 u. 7) und hat an Ausdehnung eher zuge-
nommen. Vornehmlich die Mündung am Dach der Mundhöhle ist weit und erfolgt noch
in der ganzen Längenausdehnung der Tasche.

Abh. d. math.-phys. K1.XXV, 10. Abh.

[No]

Parallel mit der Vena cap. lat. und unter ihr zieht der Nervus facialis längs der
oralen Fläche der gleich zu beschreibenden Crista paotica, um sich dann unter der Vene
hindurch über das Columellablastem hinweg nach hinten und außen zu wenden.

Wir kommen jetzt in den Bereich des Hyoidbogens und der Ohrkapsel. Die Ohr-
kapselanlage ist um diese Zeit noch sehr zellarm und verschwommen; sie steht auf einer
erheblich früheren Entwicklungsstufe, wie die Columella auris. Das Blastem der Ohrkapsel
ist erst an einer Stelle am ventralen und lateralen Rand, welche der übrigen Ohrkapsel in
der Anlage ebwas vorauseilt, konsolidiert. Hier hat das Blastem die Form eines niedrigen,
stumpfen Kegels angenommen, welcher nach lateral und ventral gerichtet ist. Es handelt
sich um die Anlage der Crista parotica (Textfigg. 2, 3 u. 6). Die Basis des Kegels geht

2)
lee
Be

rs ERTENT

Lagena

V. cap. lat.

-Hyom. Sp.

Col.

Interhyale

Hyoidbogen (Ventralstück)

l Br. Bg.

Fig. 2.

Embryo 79d, Querschnitt. L. 3, Oc.1, M.T.

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in medialer Richtung ohne Grenze in das diffuse, lichte Gewebe zur Seite der Chorda dor-
salis über. Dieser kegelförmige Vorsprung und seine Beziehungen zur Columellaanlage
wurden bereits in der vorläufigen Mitteilung beschrieben, es muß aber hier nochmals im
Zusammenhang darauf eingegangen werden. Der Vorsprung erscheint bei Verfolgung in
ventraler Richtung bei allen Embryonen in seiner Spitze aufgehellt und weiterhin mulden-
förmig ausgehöhlt. Im Bereich dieser Mulde sind die Blastemzellen konzentrisch ange-
ordnet. In diese Mulde (Textfigg. 1, 5 u. 7, Taf. IV, Fig. 17) ragt von unten das nach
dorsal und medial gerichtete Ende eines anderen Blastemes hinein, welches sich als die
Anlage der Columella auris herausstellt. Wir kommen damit in den Bereich des Hyoidbogens.

Der Hyoidbogen wurde bei einem bereits beschriebenen Embryo auf der Höhe
eines primitiven Entwicklungszustandes in fast kontinuierlichem Zusammenhang angetroffen
(Textfig. 2 u. Taf. V, Fig. 18). Alle Teile, welche durch Zerlegung des Bogens
aus ihm hervorgehen, nämlich die Columella auris, das Interhyale und das
Ventralstück werden in diesem Stadium noch bestehender Visceralspalten in
dem die erste und zweite Visceralspalte trennenden Septum angetroffen. Das
ist vor allem festzuhalten und das entscheidende Merkmal für die Ableitung
dieser Teile.

Das Blastem der Columella auris (Taf. IV, Figg. 15—17, Textfigg. 3, 7—9) hat
zu dieser Zeit eine gedrungene Keulen- oder Hantelform. Die Mitte ist schmal, stab-
förmig; die Enden sind kolbig aufgetrieben und zwar das laterale in stärkerem Maße.
Die äußerste Spitze des medialen Endes ist für eine kurze Zeit dorsalwärts abgebogen und
schwillt dann birnförmig an, um sich allmählich zum mittleren Teil zu verjüngen. Das
äußere Ende bildet wieder eine mehr kugelige Anschwellung; es ist noch nicht bei allen
Embryonen deutlich konturiert, da es in der Entwicklung stets mehr oder weniger hinter
dem übrigen Blastemabschnitt zurückbleibt. Proximalende und Mitte gehen bald in Vor-
knorpel über und gewinnen durch längs gestellte Zellen und Fasern, welche frühzeitig
ein Perichondrium formieren, einen deutlicheren Umriß. Beim Distalende findet sich hiervon
noch keine Andeutung, es reicht als diffuse Zellmasse bis dicht unter das Ektoderm, das
es gemeinsam mit dem Quadratblastem knopfförmig nach außen vorwölbt.

Die Columellaanlage ist von medial nach lateral orientiert und so tief zwischen die
Dorsalausstülpungen der beiden ersten Visceralspalten eingebettet, daß sie an der Basis
derselben resp. dicht über den Mündungsstellen beider Spalten in die Mundhöhle liest
(Taf. IV, Fig. 15). Das Blastem bildet hier gleichsam die Scheidewand zwischen den
beiden Mündungen.

Die Columella auris tritt auch histologisch von vornherein als ein einheitlicher Blastem-
stab auf (Textfigg. S u. 9). Niemals ist innerhalb des Bastems eine Grenze zu sehen,
welche auf eine zunächst getrennte Genese eines medialen und eines lateralen Abschnittes
deutete. Man kann nur zuweilen einen in der Längsrichtung des Blastemstabes verlaufenden
zellreichen Zentralstrang und eine zellärmere Peripherie unterscheiden.- Das Proximalende
und die stabförmige Mitte gehen bald in Vorknorpel über. Das zur Extracolumella
werdende Distalende bleibt, wie erwähnt, länger blastematös. Das Proximalende läßt sich
fast immer und überall gut von den regelmäßig auf einer jüngeren Entwicklungsstufe
stehenden Öhrkapselwandung unterscheiden. Die Blasteme der Crista parotica und der
Columella sind also bei ihrem ersten Auftreten völlig voneinander getrennt und bleiben

es, wie sich zeigen wird, auch weiterhin. Unter S Embryonen konnte ich nur bei einem
die Grenze zwischen beiden Blastemen infolge ungünstiger Schnittricehtung nicht überall
mit Sicherheit feststellen. Bei den jüngsten Embryonen zeigt das Proximalende eine nur
kurz bestehende, dorsale Abbiegung, welche in der beschriebenen Aushöhlung in der Spitze
der Crista parotica liegt. Es sei hier gleich bemerkt, daß ich diese übrigens nur ganz
kurze Zeit bestehende dorsale Abbiegung in meiner vorläufigen Mitteilung irrtümlicher
Weise mit einem Processus dorsalis anderer Reptilien verglichen habe. Das weitere Ver-
halten dieses Columellaendes, u. a. auch die Tatsache, daß dem ausgebildeten Tiere ein
von einem Processus dorsalis abzuleitendes Intercalare fehlt, lassen mich von dieser Be-
zeichnung absehen. Ein Processus dorsalis, wie ihn der schallleitende Apparat der Lacer-
tilier zeigt, kommt also bei T. graeca nicht zur Entwicklung. Im übrigen wird die dort
schon gegebene Beschreibung des Befundes durch diese Richtigstellung nicht berührt.
Das Proximalende der Columella nimmt bald die Form eines birnförmigen Kolbens
an, welcher in die beschriebene Aushöhlung der Crista parotica hineinragt. Es wird
weder ein Processus dorsalis noch ein Processus internus angelegt. Im weiteren Gegen-
satz zur Columellaentwicklung der Lacertilier findet auch keine Gabelung des proximalen

Chorda tymp.

VII
Col.
V. cap. lat.
\ \
Chorda dorsal. Ohrkapselblastem (Ventralteil)
Fig. 4.

Embryo 3a, Schrägschnitt. L. 3, Oe.1, M.T. Vergr. 2/3.

Columellaendes statt. Es fehlen weiter jedwede Beziehungen der Gehörknöchelanlage zu
in Bildung begriffener Muskulatur oder zu Sehnen. Das Proximalende geht kontinuierlich
in die stabförmige Mitte der Columella über, diese in das kugelig aufgetriebene Distalende.
Die ganze Columellaanlage ist also auch histologisch von Anfang an ein Continuum.

Der Umriß der Extracolumella (Textfigg. 2—7) ist, wie gesagt, noch unklar; sie
ist verhältnismäßig sehr viel dieker, wie in späteren Stadien und zeigt im wesentlichen
Kugelform. Auch an diesem Abschnitt des Blastemes fehlt jede Andeutung eines Fortsatzes;
das Blastem ragt über die es umwachsende Quadratanlage lateralwärts meist etwas heraus
und verursacht so die knopfartige Vorstülpung des Ektoderms. Bei manchen Embryonen

Quadrat
Hyom. Sp.
Extracol. Mulde in der Orista
parotica
Chorda tymp. Lagena

Proxim. Col. Ende

V. cap. lat.

Fig. 5.

Embryo S6d, Horizontalschnitt. L. 8, Oe.1, M.T. Vergr. 2/3.

ist auch der orale Teil der Quadratanlage, in welcher sich der Gelenkfortsatz entwickelt,
an der Vorwölbung beteiligt. Die gelegentliche Verschmelzung der beiden Skelettanlagen
nach Obliteration der äußeren Mündung der Hyomandibularspalte wurde schon erwähnt.
Weiter proximal werden die beiden Blasteme noch durch den Rest der Tasche getrennt,
welche um diese Zeit stets in die Ohrknopfwölbung hineinzieht und in ihr blind endet.

Bezüglich der anderen Skeletteile, welche sich in dem Septum zwischen Hyoman-
dibular- und erster Branchialspalte befinden, kann ich mich unter Hinweis auf meine
frühere Mitteilung kurz fassen. Bei den meisten Embryonen dieses Stadiums sind diese
Skelettelemente entweder zum Teil schon stärker rückgebildet, oder — und zu dieser
Annahme berechtigt das mir vorliegende reichhaltige Material gerade aus dieser Ent-

wicklungsperiode — sie gelangen durchaus nicht immer in derselben deutlichen Form zum
Ausdruck. Zweifellos kann die Ontogenese in Einzelheiten individuell verschiedenartig
verlaufen. Dafür werden sich im Verlauf dieser Untersuchung noch mehr Belege ergeben.

Bei der weiteren Verfolgung des Hyoidbogens nach unten findet sich zunächst dicht
unter dem Beginn der distalen Anschwellung des Columellablastems eine kleine ovale Zell-
anhäufung, das Interhyale (Taf. IV, Figg. 15 u. 17 und Taf. V, Fig. 18), fast in Be-
rührung mit demjenigen der Columella. Die Anlage des Interhyale ist bei allen Embryonen
aus dieser Entwicklungsperiode zu finden. Es besitzt seine größte Ausdehnung in dorso-
ventraler Richtung; kaudal schließt sich ihm das Bildungsgewebe für die Facialismusku-
latur an, welche sich nunmehr in der Gewebsfalte entwickelt, die vom Hyoidbogen aus
über die Öffnungen der Branchialspalten nach hinten vorwächst.

Zur Beschreibung des ventralen Hyoidbogenstückes kann ich mich an den Wort-
laut meiner ersten Mitteilung halten; es heißt dort: „Noch eindeutiger wird aber die Her-
kunft und Zusammengehörigkeit aller dieser Abkömmlinge eines primitiven Hyoidbogens,
wenn man den Befund am ventralen Hyoidbogenstück (Taf. V, Fig. 18, Textfig. 2) mit in
Rechnung zieht. Dieses wird nämlich im Bastem- resp. im Vorknorpelstadium in viel
größerer Ausdehnung angelegt, als man nach den Befunden während der Knorpelbildung
und beim erwachsenen Tiere annehmen sollte, und erscheint geeignet, jeden Zweifel über
die Vorgänge, welche sich während der Ontogenese innerhalb des Hyoidbogens abspielen,
zu beseitigen. Das Ventralstück reicht bis dicht an das Interhyale heran. Letzteres lieot
dabei genau in der Verlängerung des Ventralstückes nach lateral und dorsal zum Columella-
ende.“ Weiterhin sieht man dann das Ventralstück im Zusammenhang mit der Copula.

Wir sehen also in diesem Stadium bei manchen Embryonen die Anlage eines fast
vollständigen Zungenbeinbogens. Aber kaum als schon gegliedertes Blastem angelest,
unterliegt der Zungenbeinbogen einer schnellen Reduktion. Zuerst geht das Ventralstück
schnell bis auf einen kleinen Fortsatz, den Processus ant. lat. des Zungenbeines zu Grunde.
Diesem Zustand begegnet man bei der Mehrzahl der hier aufgeführten Embryonen. Bald
verschwindet dann auch das Interhyale restlos.

Die Branchialspalten haben im Vergleich mit dem vorigen Stadium tiefgreifende
Veränderungen erlitten. Die vierte (fünfte) Visceralspalte ist völlig obliteriert; die dritte
haftet noch als kleiner Blindsack vermittelst eines schmalen soliden Epithelstreifens am
Ektoderm. Die erste und zweite Branchialspalte sind durch den erwähnten, vom Zungen-
beinbogen nach hinten vorwachsenden Gewebslappen in kaudaler Richtung zusammen-
geschoben und überlagert; sie münden gemeinsam am hinteren freien Rand dieser Falte,
später unter diesem. Die uns hier besonders interessierende erste Branchialspalte ist in
ihrer Richtung jetzt fast oral-kaudal gestellt und in ihrer Längenausdehnung stark reduziert.
Die für diese Betrachtungen wichtige Dorsalausstülpung (Taf. IV, Fig. 15) ist noch aus-
gesprochen vorhanden, ihre Spitze erhebt sich hinter dem Columellablastem über dieses
hinaus dorsalwärts und steht mit derjenigen der Hyomandibulartasche durchschnittlich fast
in gleicher Höhe. Jedoch variieren auch diese Einzelheiten oft sehr; so steht die Spitze
der Hyomandibulartasche oft auch beträchtlich tiefer. Ein kurzer Zipfel der Tasche erstreckt
sich längs der Kaudalseite der Columella eine Strecke weit lateralwärts und dieser Zipfel
ist es, welcher in der Entwicklung der Paukenhöhle eine Rolle spielt. Ventral öffnet sich
dieser Zipfel weit in die Mundhöhle. Die weite innere Mündung der ersten Branchialspalte

yEıpend)

(ds saog) 'dg "woAy

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IIA

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VII-Musk.

1 Br. Be.

II Br. Sp.

160623201 9 MIE

chn

als

yo 90a, Horizont

Embr

Ohrkapselblastem

Il Br. Be.
II Br. Sp.

III Br. Sp.

Fig. 7.
Embryo 80d, Schrägschnitt. L. 3, Oc. 1, M.T.

Abh.d. math.-phys. Kl. XXV, 10. Abh.

Quadrat

Hyom. Sp.

Extracol.
I Br. Sp.
Interhyale
VII. Musk.

I Br. Be.

[3N)

liegt also dicht unter und hinter der Columella. Die äußere Mündung ist zu einem langen
Gang mit feinem Lumen ausgezogen, welcher an der Innenseite des Blastems der Facialis-
muskulatur kaudalwärts zieht und kurz vor seiner Ausmündung die äußere Öffnung der
zweiten, weniger verschobenen Branchialspalte in sich aufnimmt (Textfigg. 6—9). Kaudal
von der Mitte der Spalte ragt die Dorsalspitze des Blastems für den ersten Branchial-
bogen empor.

Gefäße und Nerven. Die Vena cap. lat. zieht, wie in früheren Stadien über die
Spitzen der Visceralspalten hinweg. Zwischen Quadratblastem und Anlage der Crista paro-
tica tritt das Gefäß in den Bereich des sich bildenden Paukengebietes, kreuzt mit dem N.
facialis, dorsal von ihm verlaufend, spitzwinklig das Columellablastem und verfolgt dann
außer- und oberhalb der Spitze der ersten Branchialspalte seinen Weg nach hinten und
unten, um in die Vena jugularis einzumünden. — Die Arteria carotis zieht annähernd
in gleicher Richtung ventral und medial von der Vene.

Das Ganglion geniculi des Nervus facialis treffen wir wieder an der Öralfläche
der Crista parotica unterhalb der Vene. Von vorn mündet der vom hinteren Mundhöhlen-
dach kommende R. palatinus in das Ganglion ein; nach hinten geht der Hauptstamm
des Facialis ab und überschreitet den medialen Abschnitt der Columellaanlage. Kurz

v1 V. cap. lat.

Gangl. VII
(Quadrat

Hyomand. Sp.

Col.

VII-Musk.

1 Br. Sp.
I Br. Be.
Il Br. Sp.

ll Br. Be. III Br. Sp.
Fig. 8.
Embryo 25d, Horizontalschnitt. L. 3, Oc.3, M.T. Vergr. 2/3.

Hyom. Sp.

Col.
1 Br. Sp.
VII + Musk.

I Br. Ba.

_ Kommun.
lu. II Br. Sp.

Il Br. Sp.

"Sp.
Il Br. Bag.

Fig. 9.
Embryo 19b, Horizontalsehnitt. L. 3, Oc.1, M.T.

vorher löst sich die Chorda tympani ab (Taf. IV, Fig. 15, Textfigg. 1, 3—6) und folgt
der Oralseite des Columellablastems fast bis zum Ektoderm lateralwärts. Streckenweise ist
der Nerv direkt in die sich zur Extracolumella verdickenden Zellmassen eingelagert. Der
Nerv folgt dem ihm zugehörigen Visceralbogen in diesem Stadium also noch auf eine
große Strecke; bei älteren Embryonen verläßt er, wie sich zeigen wird, durch sekundäre
Veränderungen des Knorpelskeletts beeinflußt, die Columella auris schon viel weiter medial.
So zieht dieser Faeialisast parallel mit dem Columellablastem längs der Kaudalwand der
stark zurückgebildeten Hyomandibulartasche und gelangt dann oralwärts umbiegend in den
Bereich des Quadratblastems, wo er in diesem Stadium noch nicht weiter zu verfolgen war.

Zugleich mit der Chorda tympani löst sich ein feiner Ast vom Hauptstamm ab,
welcher sich außen um das noch etwas dorsalwärts abgebogene proximale Columellaende
herum kaudalwärts wendet und bis in das Ganglion des Glossopharyngeus zu verfolgen ist,
ein R. communicans IX—VII (Taf. IV, Fig. 15, Textfigg. 1 u. 3). Der R. hyomandibu-
laris VII senkt sich nach Überschreiten der Columella nach unten und außen und ist noch
eine Strecke weit innerhalb des Blastems der Hyoidbogenmuskulatur zu sehen.

III. Übergang des Visceralskeletts resp. seiner Derivate in Vorknorpel.
8 Embryonen (Taf. I—V, Textfigg. 8$—-11).

Die Embryonen dieses Stadiums sind äußerlich zunächst durch einen gut differen-
zierten Rückenschild gekennzeichnet; seine Länge schwankt zwischen 6,3 und 7,9 mm.
Der Bauchschild befindet sich erst im Anfang der Differenzierung. An den ruderblatt-
förmigen Enden der Extremitäten bemerkt man die erste Andeutung einer Phalangen-
bildung. Äußere Kiemenspaltenöffnungen sind nicht mehr vorhanden; nur bei einigen
Embryonen ist noch die gemeinsame Öffnung der beiden ersten Branchialspalten sichtbar.
Eine scharfe Trennung zwischen den Embryonen dieser und der vorigen Entwicklungsstufe
ist nicht immer möglich; man trifft zahlreiche Übergänge, bei welchen die Beschreibung
im Interesse der Klarheit nicht näher verweilen kann. Überall gewahrt man im Bereich
der Ohrgegend jene knopfförmige Vorwölbung, jedoch ist an ihr keine Öffnung mehr zu
sehen. Es fällt auf, daß das Offenbleiben mehrerer Visceralspalten und das Auftreten des
sogenannten Ohrknopfes sich gegenseitig ausschließen. Hierdurch wird schon äußerlich
angedeutet, daß die Vorwölbung im Dorsalbezirk des Hyoidbogens erst durch eine Ver-
lagerung des dorsalen Bogenteiles nach einer Gliederung und Reduktion des Bogens und
nach sekundärer Umformung und Verlagerung der Teilstücke hervorgerufen wird. Von
diesen der Ohrknopfbildung zu Grunde liegenden Veränderungen wird weiterhin noch die
Rede sein; sie sind für das Verständnis der Entstehung des schalleitenden Apparates aus
dem Hyoidbogen gleichfalls von Bedeutung. Die beiderseitigen Unterkieferwülste, ın
welchen die Entwieklung des Meckelschen Knorpels ihren äußeren Ausdruck findet, haben
sich median sehr genähert oder schon vereinigt.

Das Visceralskelett findet sich ganz allgemein auf der Stufe des Vorknorpels. Deck-
knochen fehlen noch völlig. Der Kieferbogen läßt nunmehr seine beiden Komponenten
erkennen. Die Vorknorpelspange, welche zum Meckelschen Knorpel wird, hat sich
vom Quadrat abgesetzt. Zwischen den beiden Teilen des Bogens findet sich ein Spalt,
aber noch kein Gelenk. Der Unterkiefer ist auch jetzt in seiner Entwicklung weiter fort-

geschritten, wie das Quadrat; er besteht gleichmäßig aus Vorknorpel mit schon reichlich
entwickelter Intercellularsubstanz und ist überall durch fibrilläres Gewebe gut abgegrenzt.
Beide Unterkieferspangen haben sich median miteinander vereinigt. An der Vereinigungs-
stelle behält das Gewebe länger blastematösen Charakter. Die Anlage eines beide Spangen
verbindenden, zunächst selbständigen Mittelstückes habe ich nicht finden können.

Das Quadrat hat sich stark verändert, und es steht mit diesen und den noch
folgenden hochgradigen Veränderungen durchaus im Einklang, daß dieser Skeletteil, der
erst so spät seine komplizierte definitive Gestalt annimmt, auch histologisch erst später
den Charakter des Vorknorpels resp. Knorpels annimmt. Die Bildungszellen dieser Skelett-
anlage müssen länger verschiebbar bleiben, daher ihr verspäteter Eintritt in definitive
Zustände. Aus der bis dahin rundlichen Quadratanlage ist durch zentrale Aufhellung auf
der einen Seite, durch vermehrtes Wachstum ın den medialen, oralen und dorsalen Partien
auf der anderen, jene eigentümliche Nierenbecken- oder Ohrmuschelform geworden, welche
für das Quadrat der Schildkröten charakteristisch ist. Dazu kommt die bisher noch nicht
deutlich erkennbare Anlage des Fortsatzes, welcher sich vom oralen Rand der inneren
Quadratwand nach vorn und innen erstreckt und sich mit seinem distalen Ende wieder
leicht lateralwärts umbiegt, die Anlage des Processus pterygoideus (Chondroptery-
goid) (Taf. IV, Fig. 14). Dieser Fortsatz tritt jetzt sogar am schärfsten umrissen auf,
und in seinem Bereich erscheint auch späterhin zuerst Jungknorpel innerhalb der Quadrat-
anlage. Der Innenseite des Proc. pterygoideus ist die Vena cap. lat. eng angelagert, welche
parallel mit dem Fortsatz zur Medialwand des Quadratkörpers verläuft. — Ein Epiptery-
goid, dessen Anlage zunächst in Form eines Proc. ascendens an der Basis des Chon-
dropterygoides zu erwarten wäre, ist zu dieser Zeit noch nicht vorhanden, wie mir außer
den Serien mehrere Modelle von Quadrat beweisen.

Das Gewebe des Quadratkörpers befindet sich überall auf derselben Entwicklungsstufe.
Die Wachstumstendenz des Quadratkörpers geht im großen darauf hinaus, das ganze noch
genauer zu beschreibende Gebiet, welches die reduzierten Dorsalbezirke des Hyomandibular-
und der ersten Branchialtasche mit der zwischen ihnen eingebetteten Columella auris ent-
hält, zu umwachsen; weiterhin auch die Extracolumella. Die Längsachse des Quadrats
steht sagittal. Die Höhlung des Quadratbeckens sieht nach außen, der Boden desselben
ist nach innen gegen die Ohrkapsel gerichtet; dabei steht das Becken, mit dem ÖOralteil
abwärts geneigt, auf der einen Schmalseite, die dem Gelenkteil entspricht. Dieser ist also
ventral und oral gerichtet, die andere Schmalseite nach dorsal und kaudal. Der halb-
runde Ausschnitt des Beckens sieht nach unten und hinten, er bildet die Vorstufe des in
Bildung begriffenen Columellakanals. Am unklarsten ist noch der Rand des Beckens,
welcher noch allenthalben im nach außen gerichteten Vorwachsen begriffen ist.

Die Entwicklung des Quadratkörpers läßt auf der medialen Seite, gegen die Ohrkapsel
zu, einen mit Bindegewebe, Gefässen und Nerven ausgefüllten Raum entstehen, welcher
bisher unzutreffend als medialer Paukenraum bezeichnet worden ist. Dieser Raum ver-
größert sich mit dem Wachstum des Quadrats und stellt nach der Verschmelzung des
(uadrats mit dem Cranium einen schmalen, fast vollständig abgeschlossenen Spalt dar.
Ein zweiter Raum, welcher zunächst ebenfalls größtenteils mit Bindegeweben ausgefüllt ist,
entsteht in der Höhlung des Quadrats selbst. In diesem allein aber entwickelt sich die
zukünftige Paukenhöhle.

DD
180}

Alle weiteren Entwicklungsvorgänge an der Hyomandibulartasche, der Columella
auris und der ersten Branchialtasche stehen fortan in erster Linie unter dem Einfluß der
Quadratentfaltung, welche alle diese Gebilde umwächst und dabei teils verlagert, teils ganz
verdrängt. Diese Vorgänge können deshalb nur noch unter gemeinsamer Betrachtung
aller dieser Gebilde besprochen werden.

Die Columella auris und die ihr benachbarten Visceraltaschenderivate;
der Beginn der Paukenbildung.

Die mehrfach erwähnten Dorsalausstülpungen der beiden ersten Visceraltaschen sind
nun ganz abgeflacht; bei der ersten Branchialtasche ist nun auch keine Ventralausstülpung
mehr vorhanden. Die Rudimente der beiden Taschen persistieren bald nur noch als zwei
langgezogene ganz dünne Schläuche (Taf. V, Fig. 19), welche nur am Abgang von der
Mundhöhle breiter werden. Speziell der von der I. Branchialtasche stammende Schlauch
ist nach seiner Lage und Form genau auf jenen kaudal von der Columella liegenden Zipfel
des vorigen Stadiums zurückzuführen. Die beiden Schläuche gehen von einer nach dorsal
gerichteten, sagittal stehenden und medio-lateral abgeplatteten Ausstülpung der lateralen
Mundhöhlenkante ab und sind zunächst nach oben und etwas nach außen gerichtet. Die
obere Kante dieser Ausstülpung ragt zu dieser Zeit ein wenig von unten in den Spalt
zwischen Quadrat und Öhrkapsel hinein und reicht nach vorn bis zur Basis des Processus
pterygoideus. Vom hinteren Rand dieser Taschenkante geht der oraler und dorsaler
gelegene dünne Epithelschlauch ab. Er wendet sich nach lateral und etwas ventral, passiert
dann den Beckenausschnitt und biegt, in der Beckenhöhle angelangt, wieder nach oben ab,
um nun dicht über dem äußeren Columellateil in eine sackartige Erweiterung überzugehen.
Der andere Schlauch verläßt die taschenartige Ausstülpung an deren kaudal-ventralen
Rand, also an einer tiefer gelegenen Stelle, wie der erste, und zieht in gradem Verlauf
nach oben und außen in das Quadratbecken hinein. Hier mündet er, von unten her,
gleichfalls in die sackartige Erweiterung ein, welche innerhalb der sich bildenden Quadrat-
höhlung vor dem distalen Abschnitt der Columella liest (Taf. VI, Fig. 20). In diesem Sack
kommunizieren also jetzt die beiden Schläuche miteinander. Der Sack steht mit seiner
Längsachse dorso-ventral und liegt vor dem äußeren Teil der Columella und dicht an
deren kolbenförmiger Endanschwellung, der späteren Extracolumella. Der Weg, den die
beiden von den ersten Visceralspalten stammenden Schläuche machen, ist also ein etwas
verschiedener und schwer zu beschreiben. Auf die Figuren 19 und 20 auf den Tafeln V
und VI sei nochmals besonders aufmerksam gemacht; sie werden diese verwickelten Vor-
gänge besser wie Worte demonstrieren. Der eine Schlauch zieht also dorsal und etwas
oral, der andere ventral und, unter Berücksichtignng der Krümmung des Halses, etwas
kaudal von der Columella auris.

Die Columella auris (Textfig. 10) selbst hat sich gestreckt und ist graziler
geworden, ihr Proximalende hat jetzt ungefähr die Form eines Pistills angenommen.
Das Distalende ist noch immer viel massiger und in seiner endgültigen Gestalt noch
viel unklarer: es ist vom Quadrat größtenteils kreisföormig umwachsen, doch besteht jetzt
ein breiter ringförmiger Spalt zwischen dem Lateralrand des Quadratbeckens und der
Extracolumella, welcher mit embryonalem Bindegewebe ausgefüllt ist. Dieser Unterschied

ID
Is}

[9]

findet auch histologisch seinen Ausdruck, denn letzterer Endabschnitt ist in seinen peri-
pheren Teilen noch blastematös, während der erstere und die stabförmige Mitte des Gehör-
knöchelehens schon gleichförmig aus Vorknorpel bestehen.

Auf den ersten Blick erscheint die zuletzt beschriebene Situation im Bereich der
sich bildenden Paukenhöhle so anders, wie die vorhergehende, daß der Vergleich beider
miteinander und die Ableitung des Späteren aus dem Früheren Schwierigkeiten zu machen
scheint. Und doch kann es bei der großen Anzahl von Embryonen, welche mir gerade
aus diesem Stadium vorliegen, als ausgeschlossen gelten, daß hier eine größere Lücke in
der Beobachtungsreihe vorliegt. Zweifellos geht die Entwicklung des Mittelohres um diese
Zeit in mancher Beziehung sprungweise vor sich. Aber bei genauer Berücksichtigung der
Entwicklung des Quadrates, welche sekundär alle diese Vorgänge intensiv beeinflußt, ergibt
sich der jetzige Zustand zwanglos aus dem Vorigen.

Zwei Hauptmerkmale charakterisieren die beschriebene Weiterentwicklung des Mittel-
ohres: 1. die Reduktion der beiden in Frage kommenden Visceraltaschen zu
schmalen Schläuchen und das Zustandekommen einer sekundären peripheren Kom-
munikation zwischen den beiden Schläuchen innerhalb der Quadrathöhlung;;

Proc. artie. quadr.

tubo-tymp. Raum

Extracol.

VII

(Juadrat

Fig. 10.

Embryo 76e, Horizontalschnitt, Vorknorpelstudium mit Übergang in Jungknorpel. L. 3, Oe. 3, M.T.
Vergr. 2/3.

2. die mächtige eigenartige Entfaltung des Quadratkörpers.

Betreff des ersten Punktes ist vor allem zu betonen, daß die Rudimente der beiden
Visceraltaschen in keinem Stadium der bisherigen Entwicklung schwinden.
Aus den Dorsalbezirken der beiden Spalten sehen wir Taschen hervorgehen, aus diesen
durch weitere Rückbildung die beiden beschriebenen Epithelschläuche. Stets aber bleiben
beider Lumina zwar in veränderter Form, aber im Bereich der ursprünglichen Anlage
aufrecht erhalten. Das wesentlich Neue, was wir jetzt beobachten, ist eine sekundär
hinzugekommene Kommunikation an der Peripherie der beiden Schläuche,
welche wir nach Abschluß der äußeren Öffnungen zunächst blind endigen sahen. Jetzt
haben wir einen fortlaufenden Schlauch vor uns (vgl. Taf. IV,15 und V, 19), welcher von
der Mundhöhle durch den Beckenausschnitt in die Quadrathöhlung zieht, diese unter sack-
artiger Auftreibung gewunden durchläuft und dann in ventraler Richtung wieder verläßt,
um sich weiter ventral und kaudal wieder in das Mundhöhlenlumen zu öffnen. Dieser
Schlauch kann also mangels jeder anderen Unterlage nur auf den peripheren Zusam-
menfluß der beiden Visceralspaltenreste zurückgeführt werden.

Wie ist nun die jetzige Lage dieser beiden Spaltenreste zur Columella auris zu
erklären? Die Antwort hierauf vermag schon allein die Berücksichtigung der Quadrat-
entwicklung zu geben; in zweiter Linie noch die anderer sekundärer Umstände. Der Körper
des Quadrats dehnt sich in großem Bogen über die Columella auris hinweg zunächst nach
oben und hinten, dann nach unten aus. Damit überbrückt er aber die ganze Region,
welche von den Resten der genannten Visceraltaschen und der Anlage des schalleitenden
Apparates ausgefüllt wlrd, und nimmt sie weiterhin nahezu völlig ein. So müssen die
beiden widerstandsunfähigen Taschen unter dem Druck der mächtig sich entwickelnden
Skelettanlage nachgeben. Die Visceraltaschen obliterieren bis auf jene schmalen Schläuche
und weichen zugleich nach der einzigen Richtung aus, welche ihnen offen bleibt, nämlich
ventralwärts. Der eine der beiden Schläuche, der dorsaler gelegene, demonstriert durch
seinen gebogenen Verlauf und seine derzeitige Lage augenscheinlich noch die Richtung,
in welcher der Druck des Quadrats wirkt, und die Art des Ausweichens. Er liegt an der
dorsalsten Stelle, welche ihm das Quadrat noch übrig läßt, nämlieh im Ausschnitt des
Quadratkörpers, und auch diese Lage ist bereits durch Druck von oben beeinträchtigt,
wie aus seinem gebogenen Verlauf hervorgeht. Auch die Abgangsstelle des ventraler
gelegenen Schlauches, welcher auf die erste Branchialspalte zurückzuführen ist, ist nicht
nur durch Anpassung an die gesamte Kopfkrümmung erklärt, er ist vielmehr auch durch
die Quadratentwicklung, wenn auch in geringerem Maße, verlagert worden.

Die Kommunikation beider Schläuche zu einer sackartigen Erweiterung (Taf. VI, Fig. 20)
macht gleichsam den Eindruck einer Kompensation für die Reduktionen an anderer Stelle;
sie erfolgt bezeichnenderweise in der Höhlung des Quadratkörpers, der einzigen Stelle,
innerhalb welcher das Wachstum des Quadrats nicht hemmend wirkt. Hier ist im Gegenteil
freier Spielraum, und es scheint mir neben dem ganzen geschilderten Entwicklungsgang
ein weiterer Beweis für die Richtigkeit der vorgetragenen Auffassung zu sein, daß sich
aus diesem, aus dem peripheren Zusammenfluß der beiden reduzierten Visceralspalten her-
vorgegangenen Sack die Paukenhöhle entwickelt. Damit ist aber jetzt schon einmal
klargestellt, daß die Entstehung der Paukenhöhle an den Dorsalbezirk der beiden ersten
Visceralspalten geknüpft ist, ferner auch, daß ihr Lumen, wenn auch in Form und Lage

sehr verändert, nur aus dem dauernd offen bleibenden Lumen der später peripher kon-
fuierenden beiden Spalten hervorgehen kann; denn es gibt nach meinem immerhin umfang-
reichen Material bis zu diesem Stadium keinen Moment, bei welchem diese Spalten resp.
Taschen oder schließlich Schläuche vollständig obliteriert wären; sie bleiben beide, wenn
auch in einer sehr veränderten, aber durch die Quadratentwicklung völlig erklärten Form
bis zur Anlage des Paukensackes bestehen. Das vorliegende Stadium ist also für
die Ableitung der Paukenhöhle das entscheidende Die Paukenhöhle von
T. graeca geht demnach aus den Rudimenten der beiden ersten Visceralspalten
hervor, nicht etwa aus einer sekundären Ausstülpung der Mundhöhle.

Die Columella auris unterliegt, weil selbst ein Skeletteil, dem vom Quadrat aus-
gehenden Druck nicht in dem Maße, wie die nachgiebigen Epithelverbände der beiden
Taschen. So kommt es, daß die Columella auris an ihrem Platz bleibt und gleich einem
festen Pol von der Quadratanlage umflossen wird. Je mehr letztere die ganze Mittelohr-
anlage ventralwärts drückt, desto mehr erscheint die Columella im Verhältnis zu ihrer
Umgebung dorsalwärts gelagert. Bei dieser auf die ganze bisherige Ontogenese gestützten
Auffassung ist leicht zu verstehen, daß sich der schalleitende Apparat nunmehr auch an
der dorsalsten Stelle findet, welche ihm das Quadrat frei läßt, nämlich im Beckenausschnitt,
dem noch unvollständigen späteren Columellakanal. Es wird sich weiterhin zeigen, daß die
Columella schließlich doch etwas durch das Quadrat, speziell durch den Processus tympa-
nieus quadrati, in ihrer Form beeinflußt wird. In erster Linie ist aber daran festzuhalten,
daß die Columella auris verhältnismäßig an der gleichen Stelle bleibt, die beiden Visceral-
taschenreste aber ventralwärts gedrängt werden und so erklärt sich die Verschiebung in
den Lagebeziehungen zwischen der Gehörknöchelanlage und den beiden Taschen. Bisher
faßten die Dorsalausstülpungen der beiden Taschen die Columella derart zwischen sich, daß
die eine Tasche oral, die andere kaudal von der Columella lag. Nunmehr sind von den
Taschen nur die zwei dünnen Epithelschläuche übrig geblieben und durch das Quadrat so
verlagert worden, daß jetzt das eine Taschenderivat mehr dorsal, das andere mehr ventral
von der Columella liest. Diese Verschiebung war erst nach Reduktion der Taschen möglich
und ist erstens durch die vermehrte Krümmung der ganzen Kopfgegend, zweitens aber
vor allem durch den Einfluß der enormen Quadratentwicklung erklärt.

Das nächste Stadium wird, wie hier schon vorausgeschickt sei, die letzten Zweifel an
der Berechtigung dieser Anschauung beseitigen; es wird nämlich den Abschluß dieses
ganzen Vorganges bringen, in welchem dasjenige Spaltenderivat, welches dem geschilderten
Druck ausweichen kann, sich erhält, das andere dagegen, welchem kein Raum mehr
bleibt. völlig abgeklemmt wird und verschwindet.

Als weiteres Beweismoment aus dem vorliegenden Stadium aber dient vorerst noch
der Verlauf der Nerven. Der Nervus facialis interessiert wieder in erster Linie. Sein
Ganglion genieuli liest der Ohrkapselwand oral an; aus diesem zieht der Hauptstamm des
Nerven in bekannter Weise über die Columella nach hinten, unten und außen. Über der
Columella gabelt sich der Nerv in Chorda tympani, R. communicans IX— VII und R. hyomandi-
bularis. Die Chorda tympani (Textfigg. 9 u. 10) folgt der Oralseite der Columella jetzt
nur noch eine kurze Strecke, dann senkt sie sich vor dieser im Ausschnitt des Quadrat-
beckens ventralwärts. Der Nerv liest hier erst an der Hinterfläche des zum Processus
tympanicus werdenden Quadratabschnittes, dann an der Hinterfläche des Gelenkfortsatzes,

Abh. d. math.-phys.K1.XXV, 10. Abh. 4

nahe dessen Medialrand. Der ventraler gelegene der beiden geschilderten Paukenschläuche,
die zukünftige Tube, zieht kaudal vom Nerven ebenfalls in dorso-ventraler Richtung.
Aus diesem Verlauf der Chorda tympanı oral von dem Taschenderivat geht also nochmals
deutlich hervor, daß dieses kein Abkömmling der Hyomandibulartasche sein kann, denn
sonst müßte der Nerv, wie in dieser Abhandlung bei allen jüngeren Embryonen gezeigt
worden ist, und wie ferner die vergleichende Untersuchung!) auch dieses Astes durch
die Wirbeltierreihe gezeigt hat, kaudal von dem Schlundtaschenderivat verlaufen. Das
Gegenteil aber ist der Fall und zeigt in Übereinstimmung mit den beschriebenen Entwick-
lungsvorgängen auch jetzt noch durch den kaudaler gelegenen Abgang dieses Schlauches
von der Mundhöhle, daß der zur Tube sich umwandelnde Schlauch von der ersten
Branchialspalte abgeleitet werden muß. Auch der Verlauf der Chorda tympani
demonstriert also, daß die Verschiebung der beiden Visceraltaschenderivate in der Weise
erfolgt ist, daß die ehemals orale erste Spalte mehr dorsal verlagert wurde und dann
obliterierte, die ehemals kaudal folgende, zweite Tasche jetzt mehr ventral gelegen ist
und als-Tube erhalten bleibt.

Kehren wir zum Verlauf der Chorda tympani zurück. Der Nerv zieht ganz nahe
bei dem in Bildung begriffenen Kiefergelenk vorbei, kaudal und etwas medial von ihm
gelegen, und wendet sich dann am hintersten Winkel des Meckelschen Knorpels zu
dessen Medialseite, wo er nach kurzem Verlauf bereits seine Verbindung mit dem dritten
Trigeminusaste eingeht.

Der R. communicans IX—VIl, neben welchem ältere Stadien noch eine zweite sym-
pathische Schlinge zwischen N. facialis und N. glossopharyngeus erkennen lassen, wendet
sich oberhalb der Columella nach hinten und unten und senkt sich alsbald m das am
hinteren unteren Ausgange des Spaltes zwischen Ohrkapsel und Quadrat gelegene Ganglion
des Glossopharyngeus hinein. — Über den R. hyomandibularis ist nichts Neues hin-
zuzufügen.

Von Gefäßen sind wiederum die Vena cap. lat., und ein kleiner Ast der Carotis,
die Arteria facialis anzuführen. Beide durchziehen in verschiedener Richtung den Spalt
zwischen Ohrkapsel und Quadrat; zum Ausschnitt des Quadratbeckens, dem in Bildung
begriffenen Columellakanal treten sie nicht in Beziehung und werden demgemäß auch
durch die Quadratentfaltung nicht wesentlich beeinflußt. Die weite Vene, welche durch
Zusammenfluß eines facialen und eines cerebralen Gefäßes gebildet wird, tritt an der Basis
des Processus pterygoideus in den Spalt ein, läuft dann, der lateralen Ohrkapselwand eng
angeschmiegt, dorsal vom Facialis über die Columella auris hinweg und senkt sich recht-
winklig ventralwärts zu der Lücke am hinteren unteren Winkel des Spaltes; sie mündet
dann alsbald in die Vena jugularis ein. Durch die gleiche Lücke tritt die kleine Arteria
facialis, vor der Vene und zunächst parallel mit ihr ziehend, in den Spalt ein. Das
kleine Gefäß steigt hinter der Columella empor und wendet sich weiterhin an die Außen-
fläche der Ohrkapsel, wo es nicht weiter verfolgt wurde. Die Carotis interna selbst bleibt
unterhalb der Mittelohranlage und zieht in Begleitung eines zweiten feinen, vorhin erwähnten
sympathischen Nerven, von welchem im nächsten Stadium näher die Rede sein wird, zum
Dach der Mundhöhle.

Bee zur:

Die Branchialbögen werden in einer zweiten Abhandlung genau berücksichtigt
werden. Hier sei nur der Vollständigkeit halber bemerkt, daß beide Bögen zu dieser Zeit
gleichfalls in Jungknorpel überzugehen beginnen. Der erste hat ungefähr die doppelte
Länge wie der zweite, welcher medial und kaudal von ersterem liest. Vom Oralrande des
Hyoidbogenkörpers erstreckt sich ein langer, anfänglich plumper, später am Vorderende
zugespitzter Processus lingualis im Boden der Mundhöhle nach vorn. Von der Anlage
eines Entoglossums ist auch jetzt noch keine Spur zu bemerken; es tritt erst sehr spät auf.

IV. Jungknorpelstadium des Visceralskeletts und seiner Derivate.
5 Embryonen (Taf. II, VI und VII, Textfisg. 11—14).

Diese Embryonen haben schon ganz das Aussehen ausgebildeter Tiere. Bei der
Öffnung der Eier zeigen alle Exemplare Bewegungen des Kopfes und der Extremitäten;
man sieht die Herztätigkeit. Die Länge des Rückenschildes schwankt zwischen 7,9 und
10,6 mm. Auch der Bauchschild ist jetzt bis auf eine mediane Fissur entwickelt, durch
welche die Dottergefäße treten. Die Extremitäten tragen ausgebildete Phalangen. Am
Kopf speziell sind natürlich alle Kiemenspaltenöffnungen verschwunden; auch die vom
Hyoidbogen kaudalwärts gewachsene Falte hat sich in den Kontur der Halsgegend ein-
gefügt, und der unter ihr bislang befindliche Zugang zu den Branchialspalten ist ver-
schlossen. Der Ohrknopf hat sich verflacht, und an seiner Stelle dehnt sich jetzt em
innerhalb der Lateralöffnung des Quadratbeckens ausgespanntes Trommelfell aus (Taf. II.
Fig. 9— 11), in welches das Distalende der Columella, der Insertionsteil der Extracolumella
eingewebt ist. Der ganze Bezirk wird vom Quadrat nach Art eines Bügels umfaßt, wie
schon am äußern Relief dieser Kopfgegend erkennbar ist. Zur besseren Einsicht in die
Skelettverhältnisse in situ wurden die Köpfe mehrerer Embryonen nach der Lundvallschen !)
Methode mit Methylgrün gefärbt und aufgehellt. Die Fig. 10 auf Taf. II gibt eine Vor-
stellung von dem Bild, welches man dann von den uns hier interessierenden Teilen des Vis-
ceralskeletts erhält. Außerdem sei auf die Modelle von der Ohrgegend auf Taf. VII verwiesen.

Ausgedehnte Teile des Craniums, wie die Basis, die Nasenkapsel und die Ohrkapsel
werden in verschiedenen Stadien der Jungknorpelbildung angetroffen. Der Kieferbogen,
die Columella auris und die Branchialbögen sind jetzt fast völlig in Jungknorpel über-
geführt. Die Verknorpelung setzt durchschnittlich ganz diffus ein, d. h. die einzelnen
Skeletteile verknorpeln meist in einem Guß. Das Auftreten deutlicher Knorpelkerne ist
offenbar seltener und anscheinend nicht an bestimmte Stellen geknüpft. Die ausgedehnte
Quadratanlage eignet sich am meisten für das Studium der Verknorpelung. Hier sieht man
den Proc. pterygoideus zuerst in Jungknorpel übergehen; innerhalb des Quadratkörpers
aber erscheint der Knorpel bald zuerst im Proc. artieularis, bald im Dorsalteil, und zwar
in diffuser Weise, nicht in Form von Kernen. Die vollständige Verknorpelung schreitet
dann schnell fort; man kann fernerhin nur feststellen, daß die medialen Bezirke des Quadrat-
körpers ganz allgemein früher in Knorpel übergeführt , werden, wie die lateralen; der
Rand des Quadratbeckens bleibt bis zuletzt am weitesten zurück. Diese Erscheinung

!) H. Lundvall, Über Demonstration embryonaler Knorpelskelette. Anat. Anz., Bd. 25, 1904, und
Bd. 27, 1905.
4*

kräftigt den schon von anderen geführten Nachweis, daß eben nicht alles Vorknorpel-
gewebe in Knorpel übergeht. So trägt der erwähnte ringförmige Rand des Quadrats
zweifellos ebenso zur Bildung des Trommelfells bei, wie die zentral darin gelegene, noch
immer vorknorpelige Extracolumella. Auch ich kann also in Übereinstimmung mit anderen
Autoren (Jaekel,t) Lubosch?) u. a.) dem ersten Auftreten von Knorpelgewebe nicht jene
morphologische Bedeutung beimessen, welche ihm von mancher Seite beigelegt worden ist.

Betrachten wir nun wieder die beiden hier zunächst interessierenden Visceralbögen und
die in ihrer Nachbarschaft sich abspielenden weiteren Vorgänge, die Bildung der Paukenhöhle.

Der Kieferbogen ist bei einigen Embryonen zum größten Teil, bei anderen voll-
ständig in Knorpel übergeführt. Der Meckelsche Knorpel ist dem Quadrat noch immer
etwas voraus; er ist stets schon ganz in Jungknorpel umgewandelt, durch ein Perichon-
drium abgegrenzt und bildet mit dem Knorpelbogen der anderen Seite eine Einheit. Bei
einigen Embryonen beginnt schon die Deckknochenbildung gleichzeitig an der lateralen
und medialen Seite. Am frühesten erscheinen Dentale und Goniale, während die anderen
Deckknochen des Unterkiefers erst angedeutet sind.

Das Quadrat hat den Höhepunkt seiner Gesamtausdehnung erreicht und umschließt
jetzt größtenteils knorpelig die Höhlung, in welcher das Distalende der Columella und der
sich bildende Paukenraum liegen. Das Kaudalende des Quadratkörpers hat sich im Sinne
einer Kreisbewegung weiter ventralwärts ausgedehnt und so dem Proc. articularis wieder
mehr genähert. Hierdurch ist der nach hinten unten sich öffnende Ausschnitt des Quadrat-
beckens noch mehr verengert worden und fast in einen Kanal umgewandelt. Dement-
sprechend hat der Raum, durch welchen der mittlere Teil des Gehörknöchelchens zieht,
eine weitere Beschränkung erfahren. Ferner hat sich der orale Rand des Beckenaus-
schnittes verdickt und bildet jetzt einen Vorsprung, welcher lateralwärts in die Höhlung
hineinragt und sich nach unten in den Proc. artieularis fortsetzt, den Proc. tympanicus
quadrati. Letzterer beginnt jetzt die Gestalt der Columella zu beeinflussen, indem er
den mittleren Abschnitt derselben nach hinten und unten konvex ausbiegt. Auch der
bisher noch weniger klare äußere Rand des Quadratbeckens hat sich weiter vorgeschoben
und zeigt Neigung, sich gegen die Höhlung etwas einzurollen. Auf diese Weise entsteht
der etwa kreisförmige Falz, in welchem sich das Trommelfell ausspannt. Zugleich ist
die ganze Wand des beckenförmigen Quadratkörpers alternierend mit der zunehmenden
Ausdehnung des Paukenlumens dünner geworden.

Der Processus pterygoideus, welche am frühesten in Knorpelgewebe übergeführt
wird, besteht in unveränderter Form und Größe. Von der Anlage eines Processus ascendens
ist nach wie vor nichts zu bemerken. Die Bildung des Epipterygoides kann also nicht
auf die Weise vor sich gehen, wie sie Kunkel bei Emys beschrieben hat, sondern wahr-
scheinlich erst viel später durch eventuelle Abgliederung des vorderen Teiles des Pterygoid-
fortsatzes, wie es Gaupp°) angegeben hat.

2) W. Lubosch, Die embryonale Entwicklung des Knorpelgewebes und ihre stammesgeschichtliche
Bedeutung. Biol. Zentralbl., XXIX, 1909.

3) E. Gaupp, Handbuch der vergleichenden und experimentellen Entwicklungsgeschichte, heraus-
gegeben von O. Hertwig, Bd. III, Teil 2, 1905, p. 789.

Von Deckknochen sind das Pterygoid und das Sqamosum zu nennen. Letzteres
ist erst als kleine flache Gewebsplatte über dem hinteren äußeren Quadratteil zu bemerken.
Das Pterygoid aber hat sich schon in großer Ausdehnung längs der Ventralseite des
knorpeligen Proc. pterygoideus quadrati (Öhondropterygoid) gebildet. Es stellt eine läng-
liche Knochenplatte dar, welche von oral und medial nach kaudal und lateral orientiert ist.
Das hintere Ende dieses Deckknochens reicht unter der Basis des Chondropterygoids bis
an die Innenseite des Quadratkörpers und hilft hier den Spalt zwischen Ohrkapsel und
(Juadrat von vorn verschließen. Das Vorderende des Pterygoides überlagert von ventral
her das Kaudalende des Palatinums, welches sich ihm oral und etwas medial anschließt.
Das Pterygoid tritt uns also in jener ursprünglichen Form und Lage als ein Deckknochen
der Pars palatina des Palatoquadrates entgegen, welche Gaupp!) letzthin näher erörtert hat.

Das Kiefergelenk (Textfig. 11) ist jetzt, nachdem seine beiden Komponenten in
Knorpel umgewandelt sind, deutlich zu erkennen. Das Gelenk besteht vorerst nur aus
einer flachen Pfanne am Hinterende des Meckelschen Knorpels und einer entsprechenden
Condylusanlage am Quadrat. Der Gelenkkopf tritt regelmäßig früher in die Erscheinung,
wie die Pfanne. Mit der weiteren Entwicklung des Quadrates nach außen, an welcher
auch der Gelenkfortsatz teilnimmt, und mit der Verknöcherung des Quadrates wird sich
daraus ein bicondyles Gelenk entwickeln. Gelenkspalt und -kapsel treten erst später hervor.

Cart. Meck.

Condyl. med. quadı.

Condyl. lat. quadr.

Fig. 11.

Embryo 113c, Horizontalschnitt durch das Kiefergelenk, Vorknorpelstadium mit Übergang in Jungknorpel.
E43 10023, Mol:

1) E. Gaupp, Säugerpterygoid und Echidnapterygoid, Anat. Hefte, Bd. 42, 1910.

Die Columella auris (Taf. VI, Fig. 21, Textfigg. 12 u. 13) verknorpelt schon vor
dem Quadrat völlig und einheitlich. Auch im Zentrum des Insertionsteiles der Extra-
columella findet sich jetzt Übergang in Jungknorpel, die Peripherie des Insertionsteiles
besteht aber noch aus Vorknorpel. Sonst ist die ganze Gehörknöchelanlage nach wie vor
in sich einheitlich. Erst mit der Verknöcherung der Columella oder des Stapes, welcher
die Extracolumella bekanntlich nicht folgt, tritt eine Grenze zwischen dem medialen Teil
und der Extracolumella auf. Das Proximalende hat sich jetzt meist schon zu einer deut-
lichen Fußplatte umgewandelt, welche überall genau abgrenzbar, in die Fenestra ovalis der
Ohrkapsel eingelassen ist. Beider Gewebe sind, wie bisher, völlig voneinander getrennt.
Es ist von Wichtigkeit, daß sich zwischen der Fußplatte und dem Lumen des Vestibulums
anfangs noch ein dünner Streifen vorknorpeligen Gewebes von der Ohrkapsel aus ent-

Extracol.

Paukenlumen

Tube I

Chorda tymp.

Col.

nenne)
a

VII V.e.l. Labyrintwand

Fig. 12.
R

Embryo 50a, Horizontalschnitt, Jungknorpelstadium. L. 3, Oe. 5, M.T.

wickelt, welcher dann aber unter dem Druck der Fußplatte schwindet, so daß das Fenster
in der Ohrkapsel dann erst völlig offen ist. Auch dieser Umstand, der schon bei Sauriern
erwähnt worden ist, spricht gegen die Herkunft eines Teiles der Columella von der Ohr-
kapsel. An dem ganzen Gebilde ist auch jetzt kein Fortsatz, Band- oder Muskelansatz zu
bemerken. Das Gehörknöchelchen ist besonders in seinem mittleren stabförmigen Teil viel
schlanker geworden und hat durch den sich entwickelten Proc. tympanieus, dessen Kaudal-
fläche die Stapesmitte eng anliegt, die schon erwähnte leichte Krümmung nach unten und

Os pteryg.

Art. carot.

R. palat. VII Quadrat

Paukenhöhle
Extracol.

Öhrkapsel Proc. tymp.

quadr.
Chorda tymp.

Col.

VII
Art. fac.

Quadrat

Os squamos.

R. comm. IX— VII Vena cap. lat.

Fig. 13.
Embryo 113e, Horizontalschnitt, reifes Knorpelstadium. L. 3, Oc.3, M.T. Vergr. 2/3.

hinten erfahren. Hierin zeigt sich nun auch an der Columella eine leichte Druckwirkung
durch das Quadrat, wie sie schon in viel höherem Grade an den Rudimenten der beiden
die Paukenhöhle liefernden Visceraltaschen festgestellt worden ist.

Die Extracolumella hat jetzt etwa die Form eines Pilzes mit schmalem Stiel
und großem Schirm. Der Schirm überdacht von außen den gleich zu beschreibenden
Blindsack der Paukenhöhle. Bei zwei Embryonen sah ich vom ventralen Rand des
Schirmes ein Band gegen das Hinterende des Meckelschen Knorpels ziehen, das es jedoch
nicht ganz erreicht. Einmal war ein kleines Knorpelstückchen in das Band eingelagert.

Fuchs!) und Kunkel?) haben dieses Band schon beschrieben. Von der Deutung, welche
demselben gegeben worden ist, soll später die Rede sein.

Die Paukenhöhle. Von den beiden Schläuchen, welche sich sekundär innerhalb
der Quadrathöhlung zu einer sackartigen Erweiterung vereinigt haben, ist der obere,
welcher von der Hyomandibulartasche stammt und sich zuletzt durch den immer enger
werdenden Quadratausschnitt hindurchzwängen mußte, nunmehr durch den Quadratrand
völlig abgeschnürt worden. Wir treffen jetzt statt der beiden Schläuche nur noch
einen, welcher, wie bisher, vom lateralen Rand des Mundhöhlendaches hinter dem Kiefer-
gelenk her nach oben und außen in die Quadrathöhlung hinaufsteigt (Taf. VI, Fig. 21);
dort wendet er sich, durch die Verbreiterung der Extracolumella von außen verdeckt, nach
vorn und oben und geht in die schon beschriebene sackartige Erweiterung an der Vorder-
seite der Columella, resp. des Stieles der Extracolumella, über. Dieser Schlauch ist jetzt,
im Gegensatz zu dem obliterierten, geräumiger geworden und kann nach seiner ganzen
Lage und Form zu dieser Zeit der Ontogenese sehr wohl als eine Tube bezeichnet werden.
Der Blindsack hat sich innerhalb der nur mit weitmaschigem Bindegewebe ausgefüllten
Quadrathöhle, in welcher ihm kein Widerstand entgegentritt, über die Columella hinweg
nach hinten ausgedehnt und ragt jetzt auch in den hinteren Teil der Höhlung hinein.
Die Höhlung hat sich auf Kosten der Wandung weiter vergrößert.

Dieser Befund, welcher schon mehrfach beobachtet worden und auch bei anderen
Reptilien bekannt ist, erscheint, abgesehen von dem Einblick in diesen speziellen Fall,
insofern lehrreich, als er zeigt, zu welchen Schlüssen man kommen kann, wenn man ein
nicht genügend großes Material zur Verfügung hat und so auf die Deutung aus einzelnen,
vielleicht nicht einmal charakteristischen Befunden angewiesen ist. Nur ohne Kenntnis
und Berücksichtigung der bisher beschriebenen Stadien könnte man das letztbeschriebene
so deuten, als ob die Paukenhöhle mit den ersten Visceralspalten gar nichts zu tun habe,
sondern nach deren Obliteration als eine neue spätere Ausstülpung zustande käme; und
tatsächlich ist diese Auffassung offenbar gerade auf das letztere, bei Reptilien schon öfter
beobachtete Stadium hin von anderen Autoren vertreten worden. Daß eine derartige Ab-
leitung der Paukenhöhle bei T. graeca durchaus irrig wäre, geht aus diesen Ausführungen
einwandfrei hervor.

Dem lateralen oder eigentlichen Paukenraum innerhalb des Quadratkörpers ist nun
der Spalt zwischen Quadrat und Öhrkapselgegend des Schädels als medialer Paukenraum
(Recessus tympanicus) gegenübergestellt worden. Dieser Raum, welcher schließlich durch
die knöcherne Vereinigung des Quadrats mit der Ohrkapsel bis auf die erwähnfe Lücke
am hinteren unteren Winkel knöchern abgeschlossen wird und welcher von früheren
Autoren, vor allem von Hasse,®) genau beschrieben worden ist, enthält aber niemals ein
Lumen (Textfigg. 12 u. 13). Man muß hier zwischen Raum- und Lumen unterscheiden;
ersterer bedingt noch nicht letzteres. Der genannte Raum hat mit der Bildung der eigent-

1) H. Fuchs, Über die Entwicklung des Operculums der Urodelen und des Distelidiums (Columella
auris) einiger Reptilien. Verhandl. Anat. Ges. Würzburg 1907.

2) B. W. Kunkel, Zur Entwicklungsgeschichte und vergleichenden Morphologie des Schildkröten-
schädels. Anat. Anz., Bd. 39, 1911.

3) GC. Hasse, Das Gehörorgan der Schildkröten. Anat. Studien, Bd. I, 1873.

22
99

lichen Paukenhöhle nichts zu tun, ein Umstand, welcher bisher anscheinend nicht erkannt
worden ist. Der Spalt kommuniziert also nicht mit der Paukenhöhle durch den Columella-
kanal, sondern das Lumen der Paukenhöhle endigt am Lateralausgang des Kanals; auch
der Kanal ist also ohne Lumen und wird, wie sich zeigen wird, vollständig durch das
Gehörknöchelchen ausgefüllt. Der Raum zwischen Quadrat und Ohrkapsel aber ist voll-
ständig von Bindegewebe eingenommen, welches alle zum Mittelohr in Beziehung stehenden
Gefäße und Nerven durchlaufen.

Im Anschluß an das über den Zungenbeinbogen Gesagte ist noch nachzutragen, daß
sich jetzt nur noch der ganz kurze Proc. ant. lat. als Rest des Ventralteiles des Bogens
am Zungenbeinkörper findet. Nach vorn hat sich der bereits in Knorpel übergegangene,
langgestreckte Processus lingualis entwickelt. Ventral und oral von dessen Spitze ist
jetzt zum ersten Malebei manchen Embryonen eine kleine noch jungknorpelige Zellanhäufung
zu sehen, die Anlage des Entoglossums. Dieses entsteht also erst viel später, wie das
Visceralskelett, und ohne jeden genetischen Zusammenhang mit diesem und geht dann sehr
schnell in Knorpelgewebe über. Der knorpelige erste Branchialbogen zieht in beträcht-
licher Entfernung unterhalb der Ohranlage am Boden der Mundhöhle nach hinten und
oben. Medial von ihm ist der viel kürzere zweite Branchialbogen gleichfalls knorpelig
angelegt. Von diesem Teil des Visceralskelettes wird, wie schon erwähnt, in einer späteren
Mitteilung eingehender die Rede sein.

Über die Gefäße und Nerven ist nicht viel Neues zu berichten. Die Vena capitis
lateralis und die von der Carotis interna abgehende kleine Arteria facialis (Text-
figg. 12 u. 13) behalten ihren schon geschilderten Verlauf innerhalb des Spaltes bei. Die
Vene liegt stets dicht an der Ohrkapsel, durchzieht den Spalt im Bogen von oral und dorsal
nach kaudal und ventral und verläßt ihn dann an der often bleibenden Lücke am hinteren
unteren Winkel. Die kleine Arterie tritt an derselben Lücke ein und durchzieht den Spalt
in ziemlich geradem Verlauf von unten nach oben. Sie steigt dabei, wie schon geschildert,
hinter der Columella und dem Facialis empor und kreuzt spitzwinklig dann die Außen-
seite der Vene in der Richtung zur Schläfengrube.

Auch der Verlauf des Facialisstammes ist bekannt. Besonderes Interesse erfordern
jetzt die Rami communicantes mit dem Trigeminus und Glossopharyngeus, sowie die
Chorda tympani (Taf. VII, Fig. 25). Das Ganglion geniculi mit dem vom Munddach
kommenden R. palatinus liegt am Vorderrande der lateralen Ohrkapselwand nahe der
hinteren Spitze des Pterygoides.

Zunächst ein kurzes Wort über den R. palatinus, dessen erschöpfende Darstellung
zu sehr über den Rahmen des vorliegenden Themas hinausgeführt hätte. Der Nerv wurde
nur bis zur sogenannten kaudalen Anastomose mit dem Trigeminus verfolgt, welche dorsal
vom Vorderende des Pterygoides liegt. Auf dieser zentralen Strecke ist der R. palatinus
weder in einen Knochenkanal eingeschlossen, noch liegt er zwischen Cranium und Deck-
knochen, sondern er verläuft frei an der Basis des Primordialeraniums, medial von der Innen-
kante des Pterygoides. Ich habe an anderer Stelle!) für alle Wirbeltierklassen nachgewiesen,
daß nur die Beziehung dieses Nerven zur primordialen Schädelbasis primitiv und konstant ist.
Diese auf vergleichend-anatomischem Wege nachgewiesene Tatsache erhält jetzt durch die

!) 1. ce. 1906/07, für Schildkröten spec. p. 386—392.
Abh. d. math.-phys. Kl.XXV, 10. Abh.

[2b]

geschilderte Ontogenese dieses Nerven bei T. graeca eine weitere Stütze; in dem vor-
liegenden Nervenverlauf ist also klar und deutlich ein primitives Merkmal gegeben. Die
Unsschließung des R. palatinus durch Deekknochen ist selbstverständlich ein sekundärer
Vorgang, der ganz anders zu beurteilen ist, wie das letzthin auch Gaupp!) in Überein-
stimmung mit mir gegenüber Fuchs betont hat.

Kurz vor Eintritt des R. palatinus in das Ganglion genieuli entläßt er einen R. com-
municans, welcher in Begleitung der Arteria carotis unterhalb des Mittelohres zum Ganglion
des Glossopharyngeus verläuft. Wir haben hier also eine in den jüngeren Stadien noch
nicht so deutliche zweite untere Schlinge zwischen Facialis und Glossopharyngeus vor
uns. Der Hauptstamm des Facialis teilt sich wiederum kurz vor oder während des Über-
querens der Columella in die bekannten drei Äste: den schon geschilderten oberen R. com-
municans IX— VII, die Chorda tympani und den R. hyomandibularis. Es bestehen also
zwei sympathische Schlingen zwischen Facialis und Glossopharyngeus, welche sich kurz
vor dem Eintritt in das Ganglion des letzteren vereinigen. Nahe dieser Stelle gehen ein
bis zwei feine Ästehen in der Riehtung auf die Paukenhöhle ab, die Paukennerven, welche
ich schon früher (1906/07) beschrieben habe.

Das Verhalten der Chorda tympani (Taf. VII, Fig. 25, Textfigg. 12 u. 13) ist durch
sekundäre Verlaufsveränderungen, welche unter dem Einfluß der Quadratentwicklung,
speziell des Processus tympanicus znstande kommen, gekennzeichnet. Den Verlauf dieses
Nerven habe ich gleichfalls schon früher, auch bei verschiedenen Schildkrötenarten,
beschrieben und konnte nachweisen, daß die Chorda tympani ursprünglich als ein Ast des
Hyoidbogensnervs zu diesem Bogen gehört und erst nach Schluß und Reduktion der Hyo-
mandibularspalte in das Gebiet des Kieferbogens gelangt sein kann. Es ergab sich ferner,
daß diese Beziehung des Nerven zum Kieferbogen und -gelenk, schon frühzeitig erworben
und außerordentlich konstant, nur auf dem Wege der Vergleichung zu verstehen ist. Der
Nerv wurde immer an der Innenseite des Kiefergelenks und des Meckelschen Knorpels
gefunden; wenn ihn nicht sekundäre und variable Fortsatzbildungen der Columella auris
ablenkten (Rhynchocephalen, Lacertilier, Krokodilier), auch schon in nächster Nähe der
Innenseite des Quadrats (Geckoniden). Letzterer Fall trifft nun bei allen Schildkröten, so
auch bei T. graeca zu. Die Columella auris ist hier von Anfang an ein einfacher stab-
förmiger Skeletteil, welchen die Chorda tympani zu keiner Zeit der Ontogenese überschreitet.
Der schalleitende Apparat der Schildkröten wird also nur einmal vom N. facialis gekreuzt
und zwar vom R. hyomandibularis. Die Chorda tympani dagegen bleibt vor der Columella.
Der Nerv löst sich dieht vor dem Gehörknöchelchen vom Hauptstamm ab, folgt jetzt im
Gegensatz zu jüngeren Stadien der Columella nicht mehr lateralwärts, sondern senkt sich
vor ihr innerhalb des Ausschnittes des Quadratbeckens, d. h. des Columellakanals, ventral-
wärts. Auf dieser Strecke wird der Nerv jetzt etwa zwischen Kaudal- und Medialfläche
des Processus tympanicus gefunden; weiter distal folgt er dann der Hinterfläche des Processus
articularis quadrati. Kaudal und etwas lateral von ihm lagert der jetzt noch lang ausge-
zogene Verbindungsschlauch zwischen Mundhöhle und Mittelohr, die zu dieser Zeit sehr
ausgesprochene Tuba Eustachii. Der Nerv liegt also, wie nochmals betont sei, oral von

1) 1. c., Anat. Hefte, Bd. 42, 1910, p. 399—400.

der von einer Visceralspalte abgeleiteten Tube, ist also zu ihr gerade umgekehrt orientiert,
wie zur Hyomandibularspalte in frühen Entwicklungsstadien. Es wurde bereits angeführt,
daß auch hierin ein Beweis dafür zu sehen ist, daß die nun vorhandene Tube nicht auf
die Hyomandibulartasche, sondern auf die erste Branchialtasche zurückzuführen ist, da die
Chorda tympani andernfalls kaudal von der Tube zu erwarten wäre. Der Nerv folgt dann
dem Gelenkfortsatz des Quadrats bis zum Kiefergelenk, an welchem er in großer Nähe
und in einer für alle Nichtsäuger charakteristischen Orientierung vorbeizieht, auf die ich
in früheren Untersuchungen genügend eingegangen bin. Dann wendet sich der Nerv nach
vorn und erreicht die Innenseite des Meckelschen Knorpels an seinem hintersten Ende.
Gleich darauf erfolgt die Anastomose mit dem dritten Trigeminusaste.

V. Stadiam des reifen Knorpels, Beginn der Ersatzknochenbildung.
3 Embryonen (Taf. VI u. VII, Textfigg. 13—15).

Die hier zu Grunde gelegten Embryonen haben ihre Ausbildung im wesentlichen
vollendet und stehen teils dicht vor dem Ausschlüpfen, teils sind sie direkt nach demselben
fixiert worden. Die Embryonen wurden vor der Einbettung entkalkt; einer derselben
wurde wiederum nach Lundvall aufgehellt. Alle Teile zeigen nun dia Verhältnisse des
fertigen Tieres. Die Ohrgegend besitzt ein Trommelfell, welches die äußere Öffnung der
Quadrathöhlung abschließt. Die Extremitäten sind fertig entwickelt; der Bauchschild ist
nach fast völliger Resorption des Dottersackes nahezu geschlossen. Die Längen des Rücken-
schildes schwanken zwischen 11 und 25 mm.

Die Befunde aus diesen Serien bieten naturgemäß gegenüber denjenigen aus dem
Knorpelstadium in den hier verfolgten Fragen keine großen Unterschiede mehr und können,
da sie andererseits direkt zu fertigen Zuständen hinüberleiten, kürzer abgehandelt werden.
Betreffs der Entwicklung des Kieferbogens, der Columella auris und der Paukenhöhle sind
die entscheidenden Vorgänge ja in früheren Epochen der Ontogenese gefunden worden.
Was wir jetzt noch kommen sehen, ist gewissermaßen nur ein Starrwerden bis dahin
weicher und biegsamer Formen und Verhältnisse.

Im Bereich des Meckelschen Knorpels sind jetzt alle Deckknochen angelegt
und haben ihn bei einem Embryo bereits völlig umschlossen. Außer dem Dentale und
dem Goniale sind ein Angulare, Supraangulare und ein Complementare aufgetreten. Nur
das der Artikulation dienende Ende das Meckelschen Knorpels bleibt erhalten und frei
von Verknöcherung. Der Gelenkknorpelüberzug des als Ersatzknochen entstehenden Arti-
kulare geht direkt aus dem Meckelschen Knorpel hervor. Das Kiefergelenk hat sich
jetzt ganz herausgebildet. Entsprechend der Ausdehnung des Quadrats nach außen, welche
erst relativ spät zum Abschluß kommt, berühren sich Unterkiefer und Quadrat jetzt in
größerer Ausdehnung. Aus einem anfangs einfachen Charniergelenk ist jetzt ein bicondyles
Gelenk geworden, wie es die ausgebildete Schildkröte (Textfig. 14, Taf. VI, Fig. 23) besitzt.
Der Unterkiefer trägt zwei nebeneinanderstehende flache Pfannen, welche durch einen
sagittal stehenden niedrigen First voneinander getrennt sind. In den Pfannen artikulieren
zwei analoge, durch eine ebenfalls sagittal gestellte Nute getrennte Condylen des Quadrats.
Das Ganze wird von einer gemeinsamen Gelenkhöhle umschlossen. Ein Proc. retroarti-
eularis des Unterkiefers fehlt.

Condyl. lat. quadr.

Os dentale

Chorda tymp.

Cond. med. quadr. Os goniale

Fig. 14.

Embryo 38c, Horizontalschnitt durch das Kiefergelenk; reifes Knorpelstadium mit fortgeschrittener
Deckknochenbildung. L. 3, Oe.3, M.T. Vergr. ?/3.

Das Quadrat besteht aus reifem Knorpel; bei dem ältesten Embryo ist das Knorpel-
gewebe bereits in hohem Grade durch aufgelagerten Ersatzknochen verdrängt. Der Proc.
pterygoideus existiert noch immer als ein dicker, nach oral und medial gerichteter Knorpel-
stab; seine Spitze zeigt noch jene leichte Abbiesung lateralwärts. Der Fortsatz besteht
auch jetzt noch fast ganz aus Knorpelgewebe, er ist also noch immer als ein Chondro-
pterygoid zu bezeichnen; nur bei dem ältesten Embryo ist er von einer Schale von Ersatz-
knochen umgeben. Noch immer vermißt man in den Schnitten wie an den Modellen
(Taf. VII, Fig. 24) jede Andeutung eines Processus ascendens. Da sich ferner auch keine
Abgliederung der Spitze bemerkbar macht, so vermag ich über die Entwicklung des Epiptery-
goides nichts auszusagen. Vielleicht entsteht dasselbe gesondert, ohne Zusammenhang mit
dem Proc. pterygoideus. Das sehr vergrößerte knöcherne Pterygoid ist dem Chondropterygoid
eng angelagert und umfaßt es rinnenförmig von ventral und medial. Die ganze Wandung
des Quadratkörpers ist dünnwandiger geworden, seine Höhlung hat sich im gleichen Maße
vergrößert, und wird jetzt größtenteils von den Lumen der Paukenhöhle eingenommen.
Der nach hinten unten offene Ausschnitt des Quadratkörpers ist vor allem durch die
Dickenzunahme des Proc. tympanicus nahezu in einen Kanal umgewandelt. Der Körper
des Quadrats besteht nun aus reifem Knorpelgewebe, welchem an der Medialseite, gegen
die Ohrkapsel zu und im Bereich des Columellakanals dicke Streifen von Ersatzknochen
aufgelagert sind; geringer ist die Ersatzknochenbildung am lateral offenen Ring, in welchen
sich das Trommelfell ausspannt. Quadratkörper und ÖOhrkapsel beginnen miteinander zu
verschmelzen. Bei dem ältesten der vorliegenden Embryonen ist der Columellakanal bereits

nahezu geschlossen. Der Kanalabschluß erfolgt gleichzeitig mit dem Auftreten der Ersatz-
knochenbildung. Der Kanal ist so eng, daß er nur dem Columellastäbchen mit seinem
perichondralen Überzug Raum gewährt; es tritt also weder das Lumen der Paukenhöhle,
noch ein Gefäß oder Nerv durch den fertigen Kanal hindurch.

Wie die Columella auris frühzeitig in Knorpelgewebe übergeht und ihrer Umgebung,
besonders dem Quadrat und der Ohrkapsel, immer in der Entwicklung voraus eilt, so trägt
sie auch zu einer Zeit, in der Ersatzknochenbildung am Quadrat erst einsetzt, schon einen
ausgedehnten Knochenmantel (Textfig. 15). Fußplatte und Mittelteil bilden jetzt einen
einheitlichen Stapes, dessen Achse aus reifem Knorpel besteht, der von einer dünnen
Knochenhülse umfaßt wird; rein knorpelig bleibt nur der Stiel und der Insertionsteil der
Extracolumella. Jetzt erst tritt innerhalb des Gehörknöchelchens eine Grenze auf, die
Grenze zwischen der verknöchernden Columella und der knorpelig bleibenden Extracolu-
mella (Taf. VI, Fig. 22). Diese Grenze liegt etwa in der Mitte der Quadrathöhlung, resp.
der Paukenhöhle. Der sehr dünne Stapes ist in Übereinstimmung mit dem Kanal von
medial, ventral und kaudal nach lateral, dorsal und oral gerichtet. Die Fußplatte und
das anschließende Stück des Stapes sind in das Bindegewebe des Raumes zwischen Quadrat

Proc. tymp. quadr.

Quadrat

Ersatzknochen

— Ohrkapsel

Teil = Rand d. Fen. oval

Extracol. (Insert.- DZ
) ö

8 Col. Fußplatte

Ersatz- Col.
knochen Col.- Art. Chorda*
Kanal fac. tymp.

Fig. 15.

Embryo 33c, Horizontalschnitt; Beginn der Ersatzknochenbildung; Stiel der Extracolumella
nicht getroffen. L. 3, Oc. 1, M.T. Vergr. ?/3.

und Ohrkapsel eingebettet und besitzen dementsprechend keinen Schleimhautüberzug. Die
Mitte des Stapes liest innerhalb des Columellakanals der Hinterseite des Proc. tympanicus
in größerer Ausdehnung dicht an und wird durch denselben, wie schon geschildert, etwas
in kaudaler Richtung ausgebogen. Zwischen Stapes und Kanalwand befindet sich nur ein
schmaler Perioststreifen. Durch diese Anlagerung wird augenscheinlich eine Übertragung
der Schallwellen vom Stapes auf das Quadrat möglich, durch welche wohl eine erhebliche
Verschärfung der Hörfähigkeit zustande kommt. Erst das laterale Drittel des Stapes ragt
in die Paukenhöhle hinein und ist hier von Paukenschleimhaut überzogen.

Die Columella auris hat jetzt also ihre definitive Gestalt und Lage erhalten. Wie
die ganze Ohrgegend, so steht auch das Gehörknöchelchen, nachdem es sich schon im
frühen Blastemstadium vom Hyoidbogen abgegliedert hat, während seiner ganzen späteren
Ontogenese unter dem Einfluß der Quadratentwicklung. Zum Vergleich mit diesem letzten
Embryonalzustand gebe ich eine Abbildung des Gehörknöchelchens beim erwachsenen Tier
(Dafovı)

Die Extracolumella setzt sich aus Stiel und Insertionsteil zusammen (Taf. VI,
Fig. 22 u. VII, 25). Der Stiel ist dreikantig und besteht aus elastischem Knorpel. Die
Verbindung zwischen Stapes und Extracolumella ist eine Syndesmose, kein Gelenk. Lateral
fließt der Stiel nach Art eines Kelchfußes in die runde Insertionsplatte auseinander, welche
in die Mitte des Trommelfells eingelassen ist; dieses spannt sich in dem nahezu geschlos-
senen Ring des Quadratkörpers aus. Hinten unten, wo der äußere Rand des Ringes eine
Lücke aufweist, ist das Trommelfell an einen sehnigen Strang angeheftet, welcher in die
Wand der Tube übergeht; es handelt sich um den Rest jenes kurzen Bandes, in welches
bei manchen Embryonen ein kleines Knorpelchen eingelagert ist, das aber später ver-
schwindet. Seine Bedeutung kann nur darin liegen, der Tube, welche im jungen Knorpel-
stadium hier ohne Stütze ist, einen Halt zu gewähren. Sobald die Tube diese Stütze am
fertigen Quadrat findet, bildet sich Band und eingelagerter Knorpel als überflüssig zurück.

Die Ohrkapsel ist noch immer hinter dem Quadrat und der Columella auris zurück,
sie besteht aus reinem Knorpelgewebe, welches mit dem Cranium zu verschmelzen beginnt.
Die Fenestra ovalis ist weit offen und umfaßt die distal bereits mit einem dünnen Knochen-
mantel bedeckte Fußplatte des Gehörknöchelchens. Der Raum zwischen Ohrkapsel und
Quadrat enthält nach wie vor kein Lumen.

Der Zungenbeinkörper und der lange, vorn spitz auslaufende, mediane Processus
lingualis sind jetzt ebenfalls in reifen Knorpel übergeführt. Erst zu dieser Zeit trifft man
am Vorderende des Fortsatzes die schon knorpelige Anlage des Entoglossums. Dieser
Skeletteil liegt ventral von der Spitze des Proc. lingualis, den er aber oral- und lateral-
wärts bedeutend überragt. Beide Skelettelemente sind trotz ihrer engen Nachbarschaft
vollständig voneinander getrennt. Das Entoglossum hat nun schon ungefähr die Form
und Ausdehnung, in welcher es Siebenrock!) bei T. graeca beschrieben hat. Die Ent-
wicklung des Entoglossums geht also andere Wege, wie die des Hyoidbogenexemplares.
Ein Blastem- oder Vorknorpelstadium wird übersprungen, das Entoglossum erscheint erst

1) F. Siebenrock, Der Zungenbeinapparat und Kehlkopf samt Luftröhre von Testudo calcarata
(Schneid.). Sitzungsber. d. Akad. d. Wiss. zu Wien, Bd. 108, I, 1899. (Enthält auch Bemerkungen und
Abbildungen betr. des Entoglossums von T. graeca.)

im Jungknorpelstadium als unabhängige knorpelige Anlage, die sofort in reifen Knorpel
übergeht und definitive Form annimmt.

Die Paukenhöhle (Textfig. 15) hat sich auf Kosten der Quadratwand und des die
Quadrathöhlung bisher füllenden Bindegewebes bedeutend vergrößert, so daß sie nun den
größten Teil der Höhlung einnimmt. Der tubo-tympanale Raum ist auf die Quadrat-
höhlung beschränkt; niemals dehnt sich sein Lumen durch den Columellakanal hindurch
in den Raum zwischen Quadrat und Ohrkapsel aus. Ein mediales Paukenlumen existiert
nicht. Das Kaudalende des Paukenlumens hat sich weiter über die Columella hinweg nach
hinten geschoben und hinter dem schalleitenden Apparat herabgesenkt. Im weiteren Ver-
lauf dieses Vorganges erreicht dieses freie Ende des Paukensackes, wie man es im Gegen-
satz zu dem anderen Ende nennen kann, welches von Beginn an mit dem zur Tube wer-
denden Schlauch in Verbindung steht, gleichsam wieder seinen Anfang, nämlich die Über-
gangsstelle der Tube in die Pauke am Boden der Quadrathöhle. Das sackförmig geblähte
Paukenlumen reitet also jetzt gleichsam auf dem distalen Columellaabschnitt, welchen es
in Form eines geschlossenen Ringes umfaßt. Die beiden Paukenenden treten aber an ihrer
Berührungsstelle nicht miteinander in Kommunikation, nur ihre Wände legen sich ventral
und etwas kaudal vom schalleitenden Apparat aneinander an. Auf diese Weise kommt
jene Schleimhautduplikatur zustande, welche beim entwickelten Tiere vom unteren Rand
der Columella und des Stieles der Extracolumella zum Hinterrand der Tubenmündung zieht
und dadurch als annähernd frontal gestellte Scheidewand die Paukenhöhle in ihrer ganzen
Querausdehnung durchsetzt. Dringt man sonach von der Tube in die Pauke und folst
dieser um die Columella herum, so trifft man hinten unten auf diese Querlamelle, die
einem Wiedereintreten in die Tube auf diesem Wege ein Ziel setzt. Hieraus ist zugleich
ersichtlich, weshalb die Columella auris nicht frei im Paukenlumen, sondern innerhalb
jener Schleimhautduplikatur liest.

Von den Gefäßen und Nerven (Taf. VII, Fig. 25) erfordert nur die Chorda tympani
eine nochmalige Besprechung. In jüngeren Stadien sahen wir den Nerven nach seinem
Abgang vom Facialis zunächst dem vorderen Rand der Columella in den Quadratausschnitt
hinein folgen und sich hier an der Hinterseite des Proc. tympanicus herabsenken. Durch
das Auftreten der Ersatzknochen, besonders im Bereich des nahezu abgeschlossenen Colu-
mellakanals wird dieser so eingeengt, daß neben dem schalleitenden Apparat kein Platz
mehr für den Nerven bleibt. Die Chorda tympani wird daher jetzt in der inneren Ein-
gangspforte des Kanals, vor der Columella, angetroffen (Textfig. 15) und verläuft medial
von der Kaudalspitze des Ersatzknochens, welcher sich auf dem Proc. tympanicus bildet,
ventralwärts. Der Nerv gewinnt im weiteren Verlauf auf dem gewöhnlichen Wege die
Innenseite des Kiefergelenkes und tritt gleich darauf zwischen die Lamellen des Deck-
knochens, welcher dem Gelenkteil des Unterkiefers medial anliegt, des Goniale. Hier ver-
einigt er sich alsbald mit dem Trigeminus und durchsetzt dann mit diesem zusammen
die Mediallamelle des Deckknochens, so daß er nun zwischen Goniale und Meckelschem
Knorpel liest.

Der Verlauf dieses Nerven bei ausgebildeten Schildkröten ist innerhalb des Pauken-
bereiches so kompliziert und technisch so schwierig darzustellen, daß die Präparation hier
zu Irrtümern führen, resp. unmöglich werden kann. Nach Aufmeißelung des Quadrats,
speziell des Columellakanals, können leicht kleine Verlagerungen des Nerven erzeugt werden,

welche man nach der Freilegung nicht mehr als künstliche erkennen kann. So muß ich
meine Angaben!) über den Verlauf der Chorda tympani bei ausgebildeten Schildkröten,
die ich im übrigen vollauf bestätigen konnte, in einem Punkte richtig stellen. Die Chorda
tympani gelangt nicht in den sogenannten lateralen oder eigentlichen Paukenraum, der
Nerv bleibt vielmehr, nachdem er sich je nach der Entwicklungsstufe, auf welcher sich
der Columellakanal resp. -halbkanal befindet, anfangs eine Strecke weit in diesen hinein
begeben hat, späterhin doch immer an der Medialseite des Quadrats, vornehmlich des
Processus tympanieus. Dieser posttrematische Facialisast, der ursprünglich bei jungen
Embryonen dem Derivat seines Visceralbogens, der Columella auris lateralwärts bis zur
Extracolumella folgte, wie ich hier nochmals betonen muß, erscheint später eben durch das
Quadrat medialwärts gedrängt und bleibt schließlich doch an der inneren Bingangspforte
des Columellakanals. Bei Noack?) finde ich genau denselben Befund angegeben. Noack
sagt: „Während die Chorda tympani bei den jüngeren Embryonen an der aboralen Seite
der Columella weit nach lateral ziehend, die kolbige Endanschwellung des Gehörknöchel-
chens durchsetzt, kreuzt sie bei den älteren Stadien viel weiter medial den Columellastiel.“
Das Wesentliche an dieser Beobachtung ist in Übereinstimmung mit dem über den R. pala-
tinus VII Gesagten die Tatsache, daß alle diese Besonderheiten des Nervenverlaufes durch
sekundäre und lokale Eigentümlichkeiten der Skelettentwicklung bedingt und daher für mor-
phologische Beurteilung von untergeordneter Bedeutung sind. Will man diese sekundären
Vorgänge mit primitiven Ausgangszuständen vergleichen, so ist das natürlich nur unter vorher-
gehender Aufklärung und Berücksichtigung dieser sekundär abändernden Ursachen möglich.‘)

Über die übrigen Äste des Facialis, seine Anastomosenbildungen mit dem Glosso-
pharyngeus und über die besprochenen Gefässe wäre nichts besonderes mehr hinzuzufügen;
sie sind in ihrem definitiven Verlauf hinreichend geschildert worden. Es sei nur nochmals
hervorgehoben, daß alle zum Mittelohr in Beziehung stehenden Gefäße und Nerven ein-
schließlich des Facialisstammes selbst nur den Raum zwischen Ohrkapsel und Quadrat
durchziehen, niemals die lateral vom Columellakanal befindliche Quadrathöhlung, resp. die
in ihr gelegene Paukenhöhle. Der Columellakanal enthält nur das Gehörknöchelchen.

Zusammenfassung und Vergleichung.

Die Entwicklung der ersten beiden Visceralbögen und -spalten mußte zunächst an
der Hand einzelner Stadien nacheinander abgehandelt werden. Diese Methode erschwert
aber naturgemäß die Übersicht über einzelne Fragen und erfordert deshalb eine nochmalige

1) ]. ec. p. 387 und 392. 2) ]. c. p. 481.

3) Diese Überlegung ist auch ohne diese Belege so selbstverständlich, daß man es für unmöglich
halten sollte, daß sie bei morphologischen Betrachtungen außer acht gelassen werden könnte. Dennoch
hat Fuchs in seiner Erwiderung (Anat. Anz., Bd. 37, 1910) derartige Überlegungen nicht angestellt.
In allen Punkten, welche er gegen mich anführt, um zu zeigen, daß die Beziehungen der Nerven auch
zum Primordialskelett variabel seien, fehlt dieser Grundgedanke. Nur so erklärt sich auch, daß
F. dort Dinge zusammenwirft, die ganz verschieden zu beurteilen sind: Nerv und Visceralskelett in
frühen und späten Stadien, Nerv und Basis eranii ohne jede vorherige Feststellung und Berücksichtigung
der an der Basis stattgehabten Veränderungen, und endlich Nerv und Deckknochen. Als Antwort genügt
hier der Hinweis auf die Methode, durch welche F. dort angeblich stichhaltige Gegenargumente
herbeizuschaffen geglaubt hat.

Zusammenfassung der Ergebnisse unter den Gesichtspunkten, welche für diese Untersuchung
. maßgebend sind. Daran wird sich eine Vergleichung mit analogen Vorgängen aus der
Ontogenese anderer Reptilienarten anschließen, soweit sie aus der Literatur bekannt sind;
endlich ein Versuch, vorliegende Resultate im Rahmen der Stammesgeschichte zu betrachten.

1. Der Kieferbogen.

Der erste Visceralbogen wird als ein einheitliches Blastem angelegt. Die Gliederung
in Meckelschen Knorpel und Quadrat erfolgt erst im Vorknorpelstadium, die Gelenkbildung
erst nach Auftreten reifen Knorpels. Diese Beobachtung deckt sich mit den Angaben
anderer Forscher, z. B. Noacks!) bei Emys und Möllers?) bei Schlangen. Anfangs hat das
Kieferbogenblastem eine sehr unreglmäßige, mit Worten kaum wiederzugebende Gestalt;
man könnte sie mit Möller zutreffend als Blutegelform bezeichnen. Der Blastemabschnitt,
welcher die Unterkieferanlage darstellt, hat die bekannte Spangenform und steht in der
Medianlinie noch nicht mit dem der anderen Seite in Verbindung. Die Quadratanlage
läßt die spätere Form noch nicht ahnen, sie ist rundlich, bzw. oval. Allein die Anlage
des Processus pterygoideus (Chontropterygoid) ist bereits nach Lage und Verlauf als solche
zu erkennen. Dieser Befund hat weitergehendes Interesse, da das frühe Auftreten des Fort-
satzes in der Ontogenese mit seiner höheren Ausbildung bei Urodelen und bei primitiveren
Reptilien (Sphenoden) im Einklang steht; auch Kunkel®) hat in seiner vorläufigen Mit-
teilung den Fortsatz allerdings in einem späteren Stadium bei Emys erwähnt. Einen Processus
ascendens (Epipterygoid) (Gaupp,*) Filatoff,’) Kunkel) habe ich dagegen in allen mir vor-
liegenden Stadien der Entwicklung vermißt, und finde ihn auch in keinem der von mir ange-
fertigten Modelle angedeutet. Diese Frage muß deshalb vorerst noch unbeantwortet bleiben.

Der Übergang in Vorknorpel bringt die Gliederung des Kieferbogens und die wesent-
liche Gestaltveränderung des Quadratums mit sich.

Der Unterkiefer ist dem Quadratum histologisch und morphologisch immer etwas
voraus; er geht zuerst in Vorknorpel über. Schon auf dieser Entwiceklungsstufe vereinigen
sich die beiden Unterkieferanlagen in Form einer medianen, dorso-ventral abgeflachten
Gewebsplatte. Die beiden Unterkieferhälften verlieren bei T. graeca also frühzeitig ihre
Beweglichkeit gegeneinander; der Unterkiefer wird beißkräftig. Diese Beobachtung steht
mit der ebenfalls frühzeitigen Umwandlung des streptostylen Quadrats in den monimostylen
Zustand in vollstem Einklang. Die Anlage eines zunächst selbständigen medianen Verbin-
dungsstückes, wie es Gaupp®) bei Schildkröten erwähnt, habe ich nicht beobachten können.
Auch Knorpelgewebe erscheint zuerst im Unterkiefer und zwar in diffuser Weise innerhalb
der ganzen Anlage. Besondere Verknorpelungszentren treten nicht auf. Das Gelenkende

1) Noack, 1. c.

?) W. Möller, Zur Kenntnis der Entwicklung des Gehörknöchelehens bei der Kreuzotter und der
Ringelnatter, nebst Bemerkungen zur Neurologie dieser Schlangen. Schultzes Archiv, Bd. 65, 1905.

3) Kunkel, 1. e.

%) E. Gaupp, Die Entwicklung des Kopfskeletts. Handbuch der vergleichenden und experimen-
tellen Entwicklungslehre der Wirbeltiere, herausgegeben von O. Hertwig, Ill. Bd., Teil 2, 1905.

5) Filatoff, Zur Frage über die Anlage des Knorpelschädels bei einigen Wirbeltieren. Anat. Anz.,
Bd. 29, 1906.

6) E. Gaupp, 1. c. 1905:

Abh. d. math.-phys. Kl1.XXV, 10. Abh. 6

des primordialen Unterkiefers im Zustande des reifen Knorpels trägt eine einfache Pfanne zur
Artikulation mit einem Condylus des Quadrats. Ein Processus retro-articularis fehlt. Zu
dieser Zeit erscheinen die Deckknochen, an erster Stelle das Dentale und das Goniale. Von
sonstigen Deckknochen werden ein Angulare, Supraangulare und ein Complementare ange-
lest. Die Gelenkfläche des Articulare, welches im Bereich des Hinterendes des Meckelschen
Knorpels als Ersatzknochen entsteht, bleibt dauernd knorpelig; dieser Pfannenknorpel ist als
ein Rest des primordialen Unterkieferknorpels anzusehen. Später bilden sich zwei neben-
einander liegende, durch einen niedrigen First getrennte Gelenkpfannen aus. Das Quadratum
formiert dementsprechend zwei Condylen, welche nebeneinander stehen und durch eine
sagittal stehende Einkerbung voneinander getrennt sind. Das Kiefergelenk erhält also
während der letzten Etappen der Ontogenese einen lateralen Zuwachs und erfährt dabei
eine Umbildung.

Das Quadratum nimmt mit dem Übergang in Vorknorpelgewebe die charakteristische
Ohrmuschel- oder Nierenbeckenform an, welche jedoch bei verschiedenen Embryonen in
den Verhältnissen etwas variieren kann, wie mir drei Modelle von verschiedenen Embryonen
zeigen. Der Grund für das Zurückbleiben des Quadrats ist in der komplizierten und erst
spät definitiv werdenden Formation dieses Skeletteils zu suchen. Seine Zellverbände müssen
viel länger verschiebbar bleiben, daher beharren sie länger im indifferenten Blastemzustand.
Der Quadratkörper tritt zwar bald als Ganzes in die Erscheinung, läßt jedoch noch bis zum
Ende der Entwicklung eine bestimmte Wachstumstendenz erkennen, die darauf hinausläuft,
die ganze in der Entstehung begriffene Mittelohranlage bogenförmig zu umwachsen und
sich dabei immer stärker zu krümmen. Die oralen und medialen Teile des Quadratums
erscheinen als die älteren, sie sind es auch, welche den Quadratbildungen anderer Reptilien
entsprechen. Der kaudale Abschnitt, welcher sich hinter der Columella nach unten aus-
dehnt, gewinnt erst relativ spät seine endgültige Form. Auch der laterale Rand des Beckens
wächst erst sekundär weiter nach außen vor und rollt sich dabei etwas ein. So entsteht
aus einem mehr gestreckten und flachen Nierenbecken allmählich ein stärker gekrümmtes
und tieferes. Dabei nimmt die Dicke der Beckenwandung ferner ständig zu Gunsten der
Höhlung ab. Schon jetzt beginnt das Quadrat mit der Ohrkapsel zu verschmelzen; der bis
dahin streptostyle Zustand wandelt sich also frühzeitig inden monimostylen um.

Die Verknorpelung geht ziemlich gleichzeitig innerhalb des ganzen Quadratums vor
sich, nur im Processus pterygoideus, dann in den oralen und medialen Partien scheint sie
etwas früher aufzutreten. Man vermißt auch hier deutliche Knorpelkerne Der nach
ventral und kaudal offene Ausschnitt des Quadratbeckens, in welchem die Columella auris
liegt, wird durch die zunehmende Krümmung des Quadratkörpers und durch die Entwick-
lung des Processus tympanicus immer enger. Erst bei Ausbildung von Ersatzknochen in
der Umgebung des ganzen Quadrats wird der Ausschnitt zum Kanal abgeschlossen. Der
Processus pterygoideus bleibt, wie bei Sphenoden, lange knorpelig erhalten und findet sich
noch beim ausgeschlüpften Tiere als dicker knorpeliger Fortsatz in Verbindung mit dem
Quadratkörper. Der Fortsatz erstreckt sich hier, in einen Mantel von Ersatzknochen
gehüllt, längs der Lateral- resp. Dorsalseite des Pterygoides bis zum Palatinum. Auch
dieser Befund erinnert an primitivere Zustände (manche Urodelen, Sphenoden, Lacerta).
Der Gelenkfortsatz des Quadrats verknöchert bis auf die Gelenkfläche der beiden Condylen,
von denen der äußere, wie nachgewiesen, später hinzugekommen ist.

Von Deckknochen sind das Pterygoid und das Squamosum zu nennen. Ersteres
tritt sehr früh auf und stellt eine dreieckige Platte dar, welche so gebogen ist, daß sie
das Chondropterygoid von ventral und medial umfaßt. An ihrer Medialkante verläuft der
R. palatinus VII, welcher bei weiterer Entwicklung des Deckknochens in einen Kanal ein-
geschlossen wird. Das hintere Ende des Pterygoids läuft spitz zu und verschließt den
vorderen Ausgang des Spaltes zwischen Ohrkapsel uud Quadratum. — Das Squamosum
erscheint erst später an der Außenseite des hinteren Quadratabschnittes zunächst als kleine
rhombische Knochenplatte, wie es auch Noack und Kunkel beschrieben haben.

2. Der Zungenbeinbogen.

Die Entwicklungsgeschichte dieses Visceralbogens bei Testudo graeca hat viel Ähn-
lichkeit mit den entsprechenden Vorgängen wie sie Schauinsland!) (1900) bei Hatteria,
Gaupp?°) bei Lacerta (1900), Kingsley°®) bei Sauriern, Versluys®) bei Gecko, Lacerta, Hemi-
und Platydactylus (1903), Cords®) bei Lacerta agilis (1909) beschrieben haben. Anderer-
seits bestehen gegenüber den Entwicklungsvorgängen am Hyoidbogen von Lacerta ganz
bestimmte Unterschiede.

Die Anlagen der Columella auris, des Interhyale und des Ventralstückes des
Hyoidbogens bilden im Blastemstadium sozusagen eine Einheit, wie ich das bereits in der
früheren Mitteilung dargelegt habe. Das Ventralstück ist bisher in der Ontogenese der
Schildkröten in dieser Ausdehnung noch nicht beobachtet worden; der Nachweis dieses
anfänglich großen Ventralstückes ist für die phyletische Beurteilung der
ontogenetischen Vorgänge am Hyoidbogen von entscheidender Bedeutung. Die
Orientierung aller dieser Blasteme zueinander, ferner ihre Lage zwischen der ersten und
zweiten Visceralspalte und endlich die durchweg deutliche Abgrenzung der Columella-
anlage von derjenigen der Ohrkapsel lassen jede andere Deutung ausschließen. Die schon
beim ersten Auftreten eingeleitete Gliederung des Bogens dokumentiert sich als eine alte
Einrichtung, welche in der sehr vollkommenen Verwendung des oberen Bogenendes als
Gehörknöchelehen begründet ist. Diese Funktion wäre bei einem Zusammenhang des
Dorsalstückes mit dem übrigen Zungenbeinbogen nicht oder nur unvollkommen möglich.
Die Ontogenese des schalleitenden Apparates der Schildkröten bildet so eine weitere Be-
stätigung der Auffassung, welche Versluys über die Physiologie der Abgliederung der
Columella vom Hyoidbogen geäußert und, besonders an den Verhältnissen bei Sphenodon
einleuchtend dargelegt hat, die er auf Rückbildung und Hemmungserscheinungen zurück-
führt. Das Ventralstück schwindet, noch ehe es in Vorknorpel übergegangen, bis auf den
kleinen Processus anterior lateralis am Hyoidkörper. Weder ein Processus dorsalis, noch

1) Schauinsland, Weitere Beiträge zur Entwicklungsgeschichte der Hatteria (Skelettsystem, schall-
leitender Apparat, Hirnnerven). Archiv mikr. Anat., Bd. 57, 1900.

2) E. Gaupp, Das Chondrocranium von Lacerta agilis. Ein Beitrag zum Verständnis des Amnioten-
schädels. Anat. Hefte, Bd. 14, 1900.

3) Kingsley, 1. c., 1894/1904.

#) Versluys, Entwicklung der Columella auris bei den Lacertiliern. Zool. Jahrb., Abt. f. Anat.,
Bd. 19, 1903.

5) E. Cords, 1. c., 1909.

ein Processus internus wird angelegt; Beziehungen des schalleitenden Apparates zur Mus-
kulatur und zum Bandapparat fehlen von Anfang an. Um weniges später wird auch das
Interhyale zurückgebildet. Dementsprechend fehlt auch der Extracolumella von T. graeca
jede Fortsatzbildung. Die Ohrkapsel entsteht später, wie der schalleitende Apparat.
Unter 25 Embryonen aus allen Stadien der Skelettentwicklung war die Abgrenzung beider
Anlagen bis auf verschwindend wenig Fälle, bei welchen die Schnittrichtung ungünstig
lag, überall klar. Gleiches berichten Versluys von Geeckoniden und Lacerta, Schauinsland
bei den meisten Fällen von Hatteria, E. Cords bei Lacerta agilis. Auch Gaupp hält
bekanntlich die ganze Columella auris für hyalen Ursprunges und hebt gleich Versluys
hervor, daß etwaige Verschmelzungen bei der Anlage in späteren Entwicklungsstadien
noch kein Beweis des genetischen Zusammenhangs beider Skeletteile seien. Kunkel hat
sich ihm angeschlossen. Bei Testudo graeca fehlen, wie gesagt, auch diese späteren Ver-
schmelzungen; der Befund ist ganz eindeutig. Unter den neueren Untersuchungen auf
diesem Gebiet, auf welche ich mich hier beschränken kann, leiten dagegen Möller, Noack,
Fuchs, ersterer auf Grund seiner Resultate bei Schlangen, letztere für Emys, den proxi-
malen Abschnitt des schalleitenden Apparates von der Öhrkapsel ab. Gehen wir die
genannten Arbeiten etwas genauer durch.

Kingsley hat bei Reptilien keinen direkten Zusammenhang zwischen Öhrkapsel und
schalleitendem Apparat gefunden, dagegen einen solchen zwischen letzterem und dem
Zungenbeinbogen. Er leitet also den Stapes vom Zungenbeinbogen ab.

Schauinsland hebt p. 831 hervor, daß er Zungenbeinbogen, Extracolumella und Colu-
mella bei Hatteria in allen Stadien als eine einheitliche Lage antraf. Ebenso schildert
er p. 833 den ganzen schalleitenden Apparat als „zusammenhängendes hyalines Knorpel-
stück“. Bei älteren Stadien beschreibt er dann eine Grenze zwischen Stapes und Extra-
columella, wie ich sie bei T. graeca finde. p. 336 trägt er dann nach, daß „die Grenze
zwischen Stapes und Extracolumella auch in den jüngsten Stadien vorhanden sei;* aus
seinen weiteren Worten geht hervor, daß es sich auch hier schon um Knorpelstadien
handelt. Daraus würde sich also ergeben, daß der ganze schalleitende Apparat auch
bei Hatteria als Kontinuum angelest wird, und daß eine Grenze zwischen Stapes und
Extracolumella erst spät auftritt. Das würde also mit den Befunden bei T. graeca über-
einstimmen.

Möller hat die Entwieklung des Gehörknöchelchens bei der Kreuzotter und der Ringel-
natter untersucht und ist zu der oben genannten Ansicht gekommen. Prüft man seine
Befunde genau, so findet sich mancherlei, was mit seiner Schlußfolgerung nicht ganz im
Einklang steht. Schon bei seiner ersten Serie hat man den Eindruck, daß das Columella-
blastem von dem der ÖOhrkapsel doch abzugrenzen war. Auch seine Fig. 2 spricht für
diese Auffassung. Leider fehlen Angaben über etwaige histologische Unterschiede, aus
welchen man Schlüsse über Alterdifferenzen zwischen den beiden Anlagen ziehen könnte.
Auch in den späteren Stadien Möllers sind Columella und Labyrinth auseinander zu halten
und bleiben es bis zum Abschluß der Ontogenese. Nur Möllers Serie II, p. 460 und seine
Fig. 4 scheinen einen Zusammenhang zwischen der Ohrkapsel und der Columella auris zu
demonstrieren, doch würde natürlich auch dieser eine Fall eines vorübergehenden Zusammen-
hanges beider Anlagen während eines Blastemstadiums noch keine einheitliche Genese
beweisen, wie das schon von Verluys u. a. betont worden ist. Ferner hat Möller berichtet,

daß die Columella auris auch bei Schlangen auf allen Entwicklungsstufen ein einheit-
liches Gebilde darstellt.

Noack und Fuchs haben die Entwicklung der Columella auris speziell bei Schild-
kröten untersucht. Die Ergebnisse von Noack können nicht völlig überzeugen, daß sich
die Columella auris bei Emys von der Öhrkapsel aus entwickelt. Noacks Tafelfig. 1 zeigt,
im Gegenteil ein von seiner Umgebung scharf abgegrenztes Columellablastem, auch ist
aus der Beschreibung p. 463 und 467 zu ersehen, daß die Columellaanlage auch bei Emys
derjenigen der Ohrkapsel histologisch voraus ist. Ebenso kann man die Columellaanlage
auf Tafelfig. 9 deutlich von der Ohrkapsel unterscheiden. N. betont jetzt auch selbst,
daß „die Anlage des Gehörknöchelchens durch seine dichtere Zellschichtung sowohl gegen
das Blastem der Labyrinthkapsel, als auch gegen das umgebende Mesenchymgewebe ganz
gut abzugrenzen sei.“ Ähnlich drückt er sich p. 469 aus, doch scheint hier nicht aus-
geschlossen, daß Noack die Crista parotica für den proximalen Teil der Columella auris
gehalten hat. Weiterhin spricht Noack dann mehrfach von der endgültigen Ablösung der
Columella vom Labyrinth. In diesen Ausführungen Noacks sind also Widersprüche ent-
halten. Nach seinen Beschreibungen und den beigegebenen Abbildungen kann die Gehör-
knöchelanlage auch bei Emys während der ganzen Ontogenese von der Ohrkapsel getrennt
werden. Trotzdem leitet Noack den Stapes von der Ohrkapsel ab. Das Noack zur Ver-
fügung stehende Material, 9 Serien, zum Teil aus denselben Stadien, dürfte kaum zur Ent-
scheidung dieser Frage genügen; das macht sich noch mehr bei seinen Mitteilungen über
die Herkunft der Paukenhöhle geltend, worauf ich weiter unten noch zurückkommen werde.

Noch weit weniger überzeugend sind die kurzen Notizen, welche Fuchs!) über die
Entwicklung der Columella auris bei Emys europea veröffentlicht hat, in welchen er betreffs
der Ableitung des schalleitenden Apparates zu demselben Schluß kommt, wie Noack.
Fuchs macht über das ihm zur Verfügung stehende Material keine näheren Angaben.?)
Auf p. 19 gibt er an: „der Otostapes geht medialwärts kontinuierlich in die Anlage der
Gehörkapsel über. In welchen Stadien und in wieviel Fällen das beobachtet wurde, wird
nicht gesagt. F. fügt dann ohne weitere Begründung hinzu: „daß am Aufbau des Oto-
stapes die Gehörkapsel sich beteiligt, läßt sich mit aller Bestimmtheit sagen. Noch im

1) H. Fuchs, 1. c. Verhandlungen der anatom. Gesellschaft zu Würzburg, 1907.

2) F. hat jetzt in seinem Vortrag auf dem Anatom. Kongreß in München 1912 angegeben, daß er
damals (1907) nur eine Serie von Chelone gehabt habe! Diese Mitteilung verdient gebührend hervor-
gehoben zu werden, denn sie wirft wieder ein Licht auf die Methode, nach der F. in dieser Frage
gearbeitet hat, und auf den Wert so von ihm gewonnener Resultate. Ich stelle hiermit fest, daß F. es
unternommen hat, aus einer einzigen Serie die ganze, bis dahin noch nicht untersuchte Entwicklung
der Columella auris der Schildkröten herauszulesen und diese Ergebnisse einem Kongreß vorzutragen.
Fs. Mitteilungen über diese Frage blieben seinerzeit in Würzburg natürlich nur deshalb unangefochten,
weil er damals jede nähere Angabe über sein Untersuchungsmaterial unterließ.

Abgesehen von dem sachlichen Einwand, daß es überhaupt unmöglich ist, aus einer Serie eine
Entwicklung herzuleiten, beweist es einen auffallenden Mangel an wissenschaftlicher Gründlichkeit
und Gewissenhaftigkeit, einen an einem so handgreiflich ungenügenden Material untersuchten Ent-
wicklungsvorgang, dessen Mannigfaltigkeit und Kompliziertheit aus vorliegender Untersuchung wohl
hervorgeht, als völlig aufgeklärt zu veröffentlichen. Ich begnüge mich mit dieser Feststellung und
kann das weitere Urteil über die von Fuchs auf diesem Wege gewonnenen Resultate den Fachgenossen
überlassen.

Knorpelstadium hängen beide zusammen.“!) Fuchs verweist dann noch auf die Schnitt-
bilder 22—25 auf Taf. II. Aus den Figg. 23—25 wird gewiß niemand eine Entstehung
der Columella auris von der Ohrkapsel ersehen können, denn die Gegend der Berührung
zwischen den beiden Anlagen ist auf keinem dieser Bilder getroffen. Fig. 22 aber zeigt
uns ein proximales Columellaende, das sich schon durch seine viel weiter fortgeschrittene
Entwicklung aufs deutlichste von der Labyrinthanlage abgrenzen läßt. Diese Abbildung
spricht geradezu gegen die Fuchssche Auslegung. Es wird nötig sein, die Entwicklung
der Columella auris von Emys einer eingehenderen Untersuchung an einem ausreichenden
Material zu unterziehen. Diese Aufgabe hat Kunkel übernommen und man wird seine
ausführliche Arbeit abwarten müssen, ehe man Endgültiges über diese Vorgänge bei Emys
aussagen kann.

Columella resp. Stapes und Extracolumella von Testuda graeca entstehen
als eine Einheit. Eine Grenze zwischen beiden Teilen kommt erst dadurch zustande,
daß das Stapes verknöchert, Stiel und Insertionsplatte der Extracolumella aber knorpelie
bleiben. Das ganze Gehörknöchelchen ist also genetisch als ein Hyostapes zu bezeichnen.

Dieses Ergebnis steht mit den Angaben von Versluys in Übereinstimmung, welcher
bei Geckoniden und Lacerta die einheitliche Anlage des ganzen Gehörknöchelchens nach-
wies und im Gegensatz zu ©. K. Hoffmann?) zeigte, daß eine Grenze erst im Knorpel-
stadium entsteht, und kein Beweis für den Ursprung der Columella auris aus zwei genetisch
verschiedenen Abschnitten ist. Andere Autoren haben bei Lacerta eine Grenze innerhalb
der Columellaanlage beschrieben; dieselbe wird bald in Blastemstadium, bald zu Beginn
der Verknorpelung angegeben.

Zieht man das Fazit aus diesen Untersuchungen, so spricht sich die weitaus größere
Mehrheit der Autoren für eine einheitliche Anlage der Reptiliencolumella aus. Trotzdem
soll die Möglichkeit einer gelegentlichen anfänglichen Zweiteilung nicht bestritten werden.
Diese würde dann jedoch als eine Zufälligkeit, als ein spezieller Entwicklungsmodus zu
gelten haben und könnte mit anderen ebenso unregelmäßigen caenogenetischen Erschei-
nungen, so der ganzen Quadratentwicklung bei Schildkröten, der Verschmelzung des Qua-
drates und der Extracolumella im Blastem- und Vorknorpelstadium, in eine Linie gestellt
werden. Für eine doppelte Herkunft der Columella auris wäre damit nichts bewiesen,
nicht nur im Hinblick auf die überwiegende Mehrzahl anders redender ontogenetischer
Befunde, sondern auch auf die Resultate der vergleichenden Anatomie, die immer wieder
auf den Zungenbeinbogen als Ausgangspunkt für den schalleitenden Apparat verweisen.
Für ein Ohrkapselgebilde, wie einen „Otostapes“, den die Ontogenese der meisten Amphi-
bien®) und vielleicht einzelner Reptilien vorübergehend vortäuscht, findet sich bei aus-
gebildeten niederen Formen kein Homologon. Auch würde dieser Befund kaum als ein auch
nur einigermaßen konstantes morphologisches Merkmal gelten können. Die in einzelnen
Fällen beobachtete, anfänglich zweiteilige Anlage der Columella auris wäre also, ebenso,

1) Diese Zitate enthalten wörtlich fast alles, was Fuchs zur Rechtfertigung seiner Ansicht vorbringt.

2) C. K. Hoffmann, Über die morphologische Bedeutung des Gehörknöchelchens bei den Reptilien.
Zool. Anz., XII, 1889.

3) Daß die Amphibien, speziell die Urodelen gerade in dieser Frage nicht ausschlaggebend sein
können, ist schon mehrfach betont worden. Vgl. hierüber auch p. 55 ff. dieser Abhandlung.

wie ein gelegentliches frühes Verschmelzen von Columella- und Ohrkapselanlage, als eine
caenogenetische Erscheinung aufzufassen. Es wäre demnach ein Abirren vom Hauptwege,
wenn man auf diese individuellen Variabilitäten der Ontogenese besonderen Nachdruck legen
wollte. Auch über die Herkunft des schalleitenden Apparates vermag die Entwicklungs-
geschichte allein nicht zu entscheiden, sie führt im Gegenteil bei einseitiger Berück-
sichtigung auch in diesem Punkte dazu, auf nebensächliche Besonderheiten Wert zu legen,
die die Einsicht in die Morphologie des schalleitenden Apparates erschweren, und deren
Überschätzung für die Erreichung des Hauptzieles, das Verständnis der Phylogenese, keinen
Fortschritt, sondern einen Umweg bedeutet.

Was hier von caenogenetischen Vorgängen innerhalb der Columellaentwicklung gesagt
werden kann, gilt auch von den Besonderheiten in der Genese der Extracolumella. Diese
entsteht zwar im Bereich des Hyoidbogens, aber als ein sekundärer Zuwachs, wie ihr stetes
Zurückbleiben hinter der Columella zeigt. Versluys kam in seinen Untersuchungen zu der-
selben Ansicht; Kingsley hielt die Extracolumella sogar für eine unabhängige Bildung und
deutete an, daß man in ihr vielleicht den Rest eines besonderen Visceralbogens vor sich
habe. Die Extracolumella von T. graeca bleibt dauernd knorpelig und besteht aus Stiel und
Insertionsplatte. Auf keiner Entwicklungsstufe zeigt sich ein Fortsatz, Muskel- oder Band-
ansatz. Die individuelle Ausbildung der Extracolumella, besonders auch ihr verspätetes
Auftreten und ihr Verbleiben im Knorpelzustande sind bei T. graeca leicht als physio-
logische Anpassung zu erklären. Die Umschließung der Columella durch das Quadrat
gewährt ersterer eine feste Stütze, sie hindert das Gehörknöchelehen aber andererseits an
jeder seitlichen und an jeder nach oben und unten gerichteten Bewegung. Das Gehör-
knöchelehen vermag, im Kanal fest eingeschlossen, nur kleinste latero-medial gerichtete
Bewegungen auszuführen; es wird sich dabei ähnlich wie ein Kolben im Zylinder bewegen.
So erklärt sich, daß Muskelansätze und Ausbildung von Fortsätzen mangels vorhandener
Funktionsmöglichkeit fehlen. Nur im biegsamen Stiel der Extracolumella vermag das
(ehörknöchelechen einem von außen kommenden Stoß auf das 'Trommelfell seitwärts auszu-
weichen, z. B. eine Schallwellenwirkung teilweise zu neutralisieren und andererseits auf das
(Quadrat überzutragen. Auf diese Weise wird die Wirkung auf eine größere Fläche verteilt
und der Stoß auf die Fenestra abgeschwächt. Da Fortsätze, d.h. andere Stützpunkte und
Muskelbeziehungen auch in der Öntogenese nicht einmal mehr angedeutet werden (das Inter-
hyale verschwindet schon im Blastemstadium), so kann man daraus schließen, daß es sich
bei der jetzigen Form der Schildkröteneolumella um eine schon alte Einrichtung handelt,
welche zusammen mit der Konfiguration des Quadrats von vornherein andere Wege gegangen
ist, wie bei anderen Reptilien.

3. Die Entwicklung der Paukenhöhle.

Das Studium der Entwicklung der Paukenhöhle von T. graeca hat zur Auffindung
einiger bis dahin unbekannter Etappen der Ontogenese geführt, welche bei Mitberück-
siehtigung niederer Zustände eine ausschlaggebende Bedeutung gewinnen. Der Verlauf der
Ontogenese ist ferner hier deshalb besonders lehrreich, weil er zeigt, zu welchen Trug-
schlüssen die alleinige Berücksichtigung eines embryonalen, noch dazu vielleicht nicht
ausreichenden Materials führen kann. Wie man die Herkunft der Columella auris vom

Hyoidbogen ableugnen könnte, wenn man die Ergebnisse der vergleichenden Anatomie
außer acht ließe und auch aus der Entwicklungsgeschichte zufälligerweise nicht die ent-
scheidenden Phasen zu Gesicht bekommen hätte, so würde man aus den gleichen Gründen
die Herkunft der Paukenhöhle von den beiden ersten Visceraltaschen möglicherweise
bestreiten und die Pauke für eine sekundäre Ausstülpung der Mundhöhle erklären, wenn
man sich nur an die Befunde aus einem einseitigen und unzureichenden embryonalen
Material halten wollte.

Wenn man die immer wiederkehrenden Hauptmomente aus der Genese des Wirbel-
tierkopfes im Auge behält, so wird man es von vornherein für unwahrscheinlich halten,
daß eine so durch die ganze Wirbeltierreihe verbreitete Einrichtung, wie es die Anlage
des Systems der Visceralspalten ist, nur zu dem Zweck stets von neuem in der Onto-
genese erscheint, um später ohne jede Verwendung beim Aufbau des Kopfes spurlos zu
verschwinden. Ist auch die direkte Verwendung des Visceralspaltensystemes nicht immer
aus der Ontogenese in allen Teilen klar zu ersehen, so bedeutet das bei den vielen
individuellen Schwankungen, denen die Skelettentwicklung besonders in ihrem Beginn
meistens unterworfen ist, noch kein Verlassen der althergebrachten Bahnen, in welchen
sich die Genese immer wieder bewegt. So hat sich die Herkunft der Reptiliencolumella
mit immer größerer Sicherheit auf den Dorsalabschnitt des Zungenbeinbogens zurück-
führen lassen, und so wird man auch das dieses Bogenderivat umschließende Lumen,
die Paukenhöhle der Reptilien, bei genügend ausgedehnten Untersuchungen wohl immer
zu den den primitiven Zungenbeinbogen umschließenden Visceralspalten in Beziehung
bringen können.

Zu dem Zeitpunkt des ersten Auftretens von Skelettblastemen, mit welchen diese
Untersuchung einsetzt, existiert die erste Branchialspalte vollständig, die Hyoman-
dibularspalte nur in ihrem Dorsalbereich. Beide Spalten münden noch nach außen, beider
Dorsalausstülpungen stehen annähernd gleich hoch. An der Basis beider Ausstülpungen
liegt, zwischen diesen eingebettet, die Oolumella auris. Dann zieht sich die Hyomandibular-
spalte vom Ektoderm zurück; sie endigt also jetzt blind zwischen Quadrat- und Columella-
anlage. Die Mündung der ersten Branchialspalte wird kaudalwärts verschoben; doch ist es
nicht dieser Abschnitt der Spalte, welcher dem späteren Paukenschlauch zu Grunde liegt,
sondern ein mehr oral gelegener Zipfel, welcher der Hinterfläche der Columella dicht
anliegt und etwa bis in die Sagittalebene des Interhyale reicht. Beider Dorsalausstülpungen
verflachen; noch aber liegt die eine Tasche, wenn auch sehr reduziert, oral, die andere
kaudal von dem schalleitenden Apparat. Von jetzt ab bedingt die mächtige Quadratent-
wicklung alle weiteren Veränderungen. Sie preßt beide Spalten besonders im Bereich des
späteren Columellakanals so zusammen, daß sie nur noch als enge Schläuche in die nun-
mehrige Quadrathöhlung hineingelangen können; gleichzeitig bewirkt sie im Verein mit
der vermehrten Halskrümmung eine Dorsalverschiebung des ersten, eine Ventralverschie-
bung des zweiten Spaltenderivates. Hierdurch wird die etwas veränderte Orientierung der
Spaltenreste zur Columella hervorgerufen, welche, weil widerstandsfähiger, an ihrem Platz
bleibt. Aber diese Verschiebung ist unbedeutend im Vergleich zu der vor allem durch das
Quadrat bedingten Formveränderung und der Reduktion der beiden Taschen. Diese sind
allmählich in Schläuche umgewandelt, deren periphere Enden sich in der
Quadrathöhlung nunmehr sekundär vereinigen... Aus der sekundären Kommuni-

kation beider geht ein Sack hervor, welcher sich in der Quadrathöhlung mehr und mehr
ausdehnt, bis er sie ganz einnimmt: die Paukenhöhle. Der dorsale (orale) Schlauch wird
alsbald von dem Sack ganz abgeschnürt und verschwindet; der ventrale (kaudale) persistiert
als Tube. Das Paukenlumen umwächst die in ihrer Lage ziemlich stabile, in ihrer Form
sehr viel schlanker gewordene Columella auris ringförmig. Am kaudalen und ventralen
Rand der Columella stößt das Ende des Paukenlumens im weiteren Vordringen wieder auf
den Anfang, d. h. auf das Tubenende. Mit diesem tritt es aber nicht in Kommunikation,
sondern seine Wandung bildet hier jene Schleimhautduplikatur, in welcher auch die Colu-
mella eingeschlossen ist, und welche von dieser in der genannten Richtung zur Quadrat-
wand hinzieht. Damit ist zugleich die Herkunft der Tube erklärt. Zur genannten Zeit
ist eine Grenze zwischen Pauke und Tube sehr deutlich. Mit zunehmender Aufblähung
der Pauke wird die vorher sehr ausgesprochene, lange Tube kürzer und enger, bleibt aber
als kurzer Kanal bestehen.

Das Trommelfell hat mit dem äußeren Verschluß der Schlundspalten nichts zu tun.
Es entsteht erst, wenn dieser Verschluß längst stattgefunden, und die ganze Gegend hoch-
gradige Veränderungen durchgemacht hat. Soweit sich dies aus dieser gerade sehr lange
indifferent bleibenden Stelle ersehen läßt, entsteht das Trommelfell teils aus den Rand-
partien der sich anfangs berührenden Blasteme der Extracolumella und des Quadrats, teils
aus dem zwischen beiden später auftretenden Bindegewebe, welchem sich von innen die
Paukenschleimhaut anlegst. Eine sichere Entscheidung über den ersteren Punkt ist deshalb
nicht möglich, weil die beiden ersten Visceraltaschen zu der Zeit, in welcher ein Trom-
melfell auftritt, längst als solche verschwunden sind, und die Skelettblasteme sich schon
beträchtlich verändert haben. Aus diesem Grunde ist es auch schwer zu bestimmen, wo
sich das Trommelfell entwickelt. Es dehnt sich im fertigen Zustande zweifellos viel weiter
kaudalwärts aus, als der Lage der Hyomandibulartasche, und viel weiter oralwärts, als
derjenigen der ersten Branchialspalte in früheren Stadien entsprechen würde. Alle diese
Momente kennzeichnen das Trommelfell als eine späte Bildung, die im großen und ganzen
an die individuelle, selbst wieder sekundäre Entwicklung der Extracolumella geknüpft ist.

Das sind die Grundzüge, nach welchen die Entwicklung der Paukenhöhle bei der
griechischen Landschildkröte vor sich geht. Daß sie unter Beteiligung der beiden ersten
Visceraltaschen und zwar ihrer Dorsalabschnitte erfolgt, dürfte aus der Beschreibung
und den Modellen klar hervorgehen. Gegenüber diesem wesentlichen Befund erscheint es von
untergeordneter Bedeutung, sich nun die Frage vorzulegen, von welchen Teilen der Dorsal-
hälften die Pauke nun im einzelnen ihre weitere Entwicklung nimmt. Man kann mit
Sicherheit nur das feststellen, daß jedenfalls die lateralen Partien der beiden Taschenhälften
zu Grunde gehen und daß die ursprünglich medialer gelegenen beim Aufbau der Pauken-
höhle verwendet werden. Es ist ohne weiteres zuzugeben, daß dies nur unter bedeutenden
Umformungen und Verschiebungen geschieht. An einen noch mehr ins einzelne gehenden
Vergleich soll hier ebensowenig gedacht werden, wie in meiner früheren Abhandlung;
er dürfte undurchführbar sein.

Betreffs älterer Angaben über die Ableitung der Paukenhöhle sei auf die Literatur-
übersicht bei E. Cords verwiesen. Eingehende neue Untersuchungen über die Entstehung
der Reptilienpauke besitzen wir von Versluys und E.Cords. Schauinsland und Noack haben
diese Frage nur gestreift; ebenso ist Möller bei Schlangen nicht näher darauf eingegangen.

Abh.d. math.-phys. K1.XXV, 10. Abh. 7

Kingsleys Anschauung kommt der hier gewonnenen in einer Beziehung am nächsten.
Er leitet die Paukenhöhle der Reptilien von einem zweizipfeligen Auswachsen der Tuba
Eustachii ab, deren einer Zipfel der Hyomandibularspalte, deren anderer der ersten Bran-
chialspalte entsprechen soll. Kingsley hat also auch jene zwei Zipfel oder Schläuche
gesehen und leitet sie auch von denselben Visceralspalten ab wie ich; doch führt er merk-
würdigerweise beide auf ein sekundäres Auswachsen von der Mundhöhle aus zurück.

Versluys hat auch dieser Frage Beachtung geschenkt; er leitet den lateralen Teil
der Paukenhöhle von Lacerta von einer Erweiterung des medialen Teiles der ersten Kiemen
spalte ab. Der laterale Abschnitt der Spalte, welcher ehemals nach außen durchbrach,
werde vollständig zurückgebildet und habe keinen Anteil an der Ausbildung der späteren
Paukenhöhle. Auch diese Ansicht enthält keinen wesentlichen Gegensatz zu den von mir
bei T. graeca gefundenen Vorgängen. Versluys hat keine genaue Untersuchung über die
Entwicklung der Pauke beabsichtigt; seine Ansicht baut sich vorwiegend auf neurologischen
Resultaten auf, so dem Verlauf der Chorda tympani, wovon noch die Rede sein wird.

Cords hat wohl als erste gerade die Frage nach der Herkunft des Paukenlumens in
den Vordergrund ihrer Abhandlung über Lacerta gestellt und ist zu folgenden Ergeb-
nissen gekommen. C. führt die Paukenhöhle von Lacerta gleichfalls auf den dorsalen
Abschnitt der Hyomandibulartasche zurück, die aber eine Drehung aus einer queren, in
eine annähernd longitudinale Richtung durchmacht. Die dorsale Kante dieser Tasche wird
dann durch die Columella auris in einen Saceus prae- und retrocolumellaris geteilt.
Letzterer dehnt sich weiter dorsalwärts in die Aushöhlung des Quadrats hinein aus und
wird durch die über sie hinweg ziehende Chorda tympani in einen medialen und einen
lateralen Recessus geteilt. Diese beiden Recessus machen jetzt den gleichen Weg wie der
Paukensack bei T. graeca, sie wachsen in kaudaler Richtung über die Columella hinweg
dem Saccus retrocolumellaris entgegen, mit welchem der laterale Recessus später kommu-
niziert, der mediale dagegen nicht. Weiterhin sagt Cords: „Eine Scheidung in Tube und
eigentliche Paukenhöhle findet nicht statt, vielmehr gehen Mittelohrraum und Rachenhöhle
stets mit weiter Kommunikationsöffnung ineinander über. Deshalb ist es auch nicht mög-
lich, mit Bestimmtheit auszuschließen, ob an der Bildung des tubo-tympanalen Raumes
nicht auch Teile des Schlundrohres und der ersten Branchialtasche mitbeteilist sind.“
Auch dieser Befund enthält viele gemeinsame Züge mit den Vorgängen bei Testudo, jedoch
scheint hiernach die Entwicklung der Paukenhöhle der Eidechse aus der, resp. den Vis-
ceraltaschen in der Ontogenese nicht mehr so klar hervorzutreten, wie es bei T. graeca
der Fall ist. Die Entwicklung der Eidechsenpauke scheint in noch höherem Maße sprung-
weise vor sich zu gehen, wie die des Mittelohres der Schildkröten, und es wäre möglich,
daß bei Sauriern stammesgeschichtliche Anklänge aus der oben genannten Etappe der
Ontogenese in verstärktem Maße ausgemerzt wären.

Die Entwicklung der Paukenhöhle der Schildkröten hat bisher nur Noack kurz
berührt. Abgesehen von kleinen Abweichungen und von dem Umstand, daß Noack infolge
seines beschränkten Materials einige Stadien nicht gesehen hat, schildert er die Pauken-
höhle mehrfach auf Entwieklungsstufen, welche einzelnen der hier beschriebenen völlig
gleichen. Noack leitet die Paukenhöhle von Emys von der Dorsalspitze der ersten Kiemen-
tasche ab. So sagt er p. 472, daß ... „die erste innere Kiemenspalte von medial in
ziemlich breiter Aussackung in die Quadrathöhlung hineinragt.“ Dieses Stadium würde

demjenigen bei T. graeca entsprechen, in welchem der dorsale Paukenschlauch schon völlig
abgeschnürt ist, und sich nun der durch sekundäre Kommunikation beider Schläuche
(Schlundtaschenderivate) entstandene Paukensack in der Quadrathöhlung auszudehnen beginnt.
Noack hat diesen Zustand auch modelliert (Fig. 2, p. 471). Da Noack aber einige der vorher-
sehenden Entwicklungsstufen, und zwar gerade die ausschlaggebenden, offenbar fehlen,
— vielleicht kommen sie in der Ontogenese von Emys auch nicht so deutlich zum Ausdruck
oder werden übersprungen, — so faßt er (p. 475) die erste Kiemenspalte als eine Aus-
stülpung der Mundbucht auf, die zusammen mit der Columella zieht, so daß letztere lateral
„von beiden Seiten von Elementen der ersten Kiemenspalte umgeben ist, die die sich
bildende Paukenhöhle darstellen“ (Fig. 5, p. 477). Dieses Stadium würde also ein relativ
spätes darstellen, in welchem der Paukensack die Columella ringförmig umwächst; es
stimmt gleichfalls mit dem hier von diesem Stadium gegebenen Befund überein. Weiter
schildert Noack die zunehmende Umwachsung des schalleitenden Apparates durch das
laterale Ende der ersten Kiemenspalte. Man sieht also, daß die Beschreibung, welche
Noack von den späteren Stadien der Paukenhöhlenentwicklung bei Emys gibt, mit vor-
liegenden Resultaten bei T. graeca eine weitgehende Übereinstimmung aufweist. Für die
früheren Etapen reichte sein Material nicht aus, deshalb blieb ihm die vielleicht auch
bei Emys aus zwei Visceraltaschenhälften herzuleitende Paukenentstehung teilweise unbe-
kannt. Bei seiner Deutung, daß es sich nur um die erste Kiementasche handle, hat er
ferner anscheinend übersehen, daß der Verlauf der Chorda tympani zum tubo-tympanalen
Raum, welchen er mehrfach genau beschreibt, diese Ableitung nicht zuließ. Nach diesem
Nervenverlauf mußte die Tube vielmehr von der ersten Branchialtasche abgeleitet werden,
da die Chorda tympani, wie auch Noack beschrieben hat, vor dem tubo-tympanalen
Raum verläuft.

Überblickt man die Resultate, welche E. Cords bei Lacerta, Noack und ich bei
Schildkröten erzielten, so kann man sagen, daß die Paukenhöhlen dieser Reptilien
auch ontogenetisch im wesentlichen doch auf dasselbe dorsale Schlundspalten-
gebiet zurückzuführen sind, mithin also miteinander homologisiert werden können.
Die ganze Ausbildung des Paukensackes wie auch des schalleitenden Apparates scheint
aber bei Schildkröten noch einfacher und wohl auch eindeutiger vor sich zu gehen, wie
bei Lacerta.

4. Die Gefässe.

Das Verhalten der Vena capitis lateralis und des Mittelohrastes der Carotis
interna, der Arteria facialis schließt sich auf allen Entwicklungsstufen den bei anderen
Reptilien gemachten Beobachtungen an, so daß sich eine nochmalige Zusammenstellung
erübrigt. Für die Vene sei hier nochmals auf die Untersuchungen von Grosser und
Brezina,!) für die Arteria facialis besonders auf die Mitteilung von Versluys verwiesen.
Die letzte mit meinen Ergebnissen bei T. graeca ganz übereinstimmende Schilderung der
Mittelohrgefäße gab Cords bei Lacerta agilis.

!) Grosser und Brezina, Über die Entwicklung der Venen des Kopfes und Halses bei Reptilien.
Morphol. Jahrb., Bd. 23, 1895.

5. Die Nerven nebst Bemerkungen über ihre Beziehungen zum Primordialskelett.

Der Nervus facialis dokumentiert sich im Stadium der noch bestehenden Visceral-
spalten zu Beginn des Auftretens von Skelettblastem wieder als Hyoidbogennerv. Wir
sehen hier anfangs ein ganz primitives Verhalten zur Anlage des ihm zugehörigen Vis-
ceralbogens vor uns, wie ich es (1906/07) bei Selachiern und weiterhin bei primitiven
Urodelen (Perennibranchiaten) geschildert habe. Das Ganglion geniceuli liest in der dor-
salen Fortsetzung des Hyoidbogens am latero-oralen Rande der ÖOhrkapsel, speziell der
Crista parotica; aus ihm zieht der Ramus praetrematicus und pharyngeus (R. palatinus)
dorsal von der noch offenen Hyomandibularspalte zum Mundhöhlendach, der R. postre-
maticus (R. hyomandibularis und Chorda tympani!) hinter der Spalte in Begleitung des
Hyoidbogenblastems ventralwärts. Oral vom Dorsalende des Bogenblastems, also der Colu-
mellaanlage teilt sich der Hauptstamm in den R. hyomandibularis, den R. communicans
superior IX—VII und die Chorda tympani; von letzterer soll hier nochmals in anderem
Zusammenhang die Rede sein.

Die Chorda tympani zieht an der Oralseite des Skelettblastemes lateralwärts. Der
Verlauf der Chorda tympani ist im den verschiedenen Stadien der Entwicklung gerade auf
dieser Strecke sehr interessant, da aus ihm zu ersehen ist, wie die primitive Zugehörig-
keit des Nerven zum Hyoidbogen dessen Derivat der Columella auris gegenüber auch
noch während der Ontogeneso so lange wie möglich gewahrt wird. Dieser Befund bestätigt
wieder die Auffassung von der ursprünglich metameren Anordnung der Nerven der Trigeminus-
und Vagusgruppe, d.h. ihrer Zugehörigkeit zu den primordialen Skeletteilen, den Visceral-
bögen. In frühen Stadien folgt die Chorda tympani hinter der Hyomandibularspalte, dem
Hyoidbogenabkömmling, der Columella auris bis zum lateralen Ende, d. h. bis zur Extra-
columella, in deren Zellmassen sie teilweise eingelagert erscheint. Erst dicht unter dem
Ektoderm biegt der Nerv um den äußeren Rand der Spalte nach vorn zur Medialseite des
primordialen Kiefergelenks und Unterkiefers um. Der Nerv verläßt also den Bogen in dieser
frühen Periode der Ontogenese erst an der Stelle, an welcher dessen Kontinuität unter-
brochen ist, und die trennende Hyomandibularspalte einer Verschiebung nach
vorn nicht mehr im Wege steht; also erst nach Durchbrechung primitiver
Zustände. Eine Ergänzung für die Richtigkeit dieser Auffassung erbringt die spätere Ent-
wicklung. Unter dem Einfluß der Quadratentfaltung, die in der Weise, wie sie bei Schild-
kröten vor sich geht, wohl nicht als primitiv bezeichnet werden kann, wird der Nerv von der
Columella allmählich gleichsam zurückgestreift und wendet sich nun, da auch die trennende
Spalte bis auf einen dünnen Schlauch reduziert und verschoben worden ist, viel früher,
d.h. weiter medial schon ventralwärts. Dieser Wechsel im Verhalten der Chorda tympani
zum Hyoidbogenderivat, dem Gehörknöchelchen, ist sehr auffallend und wurde auch schon
von Noack (p. 481), der die Nerven bei Emys sehr eingehend untersuchte, besonders ver-
merkt. Die Tatsache, daß die Lage der Chorda tympani zur Columella auris in frühen
Stadien der Ontogenese eine andere ist, wie in späteren, wird also durch drei sekundäre

1) In dem Lehrbuch der vergleichenden Anatomie der Wirbeltiere von Schimkewitsch, Stuttgart
1910 wird die Chorda tympani unverständlicher Weise immer noch als praetrematischer Ast bezeichnet
(p- 257) und abgebildet (Fig. 294).

Momente erklärt. Das erste ist die Gliederung und streckenweise Obliteration des Zungen-
beinbogens; das zweite ist in der Reduktion und Verschiebung des Restes der Hyoman-
dibulartasche zu sehen; das dritte endlich stellt die medialwärts gerichtete Abdrängung
des Nerven gegen die Ohrkapsel zu durch die spätere Entwicklung des Quadrates dar.
So findet sich die Chorda tympani schließlich am medialen Eingang des Columellakanals,
von welchem aus sie, ohne dem Gehörknöchelehen weiter zu folgen, sich am medialen,
resp. kaudalen Rand des Proc. articularis quadrati grade herabsenkt, um hier oral von
der Tube (erste Branchialspalte) zur Innenseite des Kieferbogens zu gelangen. Hier wird
der Nerv in der für alle Nichtsäuger konstanten Lage zum Kiefergelenk und Meckelschen
Knorpel angetroffen.

Bei den Verhältnissen dieses Nerven, speziell seiner Lage zum primordialen Hyoid-
bogen und zur Columella auris mußte länger verweilt werden, weil Fuchs!) sich kürzlich
u. a. auf Verlaufseigentümlichkeiten der Chorda tympani berufen hat, welche zeigen sollen,
daß die Beziehungen der Nerven auch zum Primordialskelett inkonstant seien. Das Ver-
halten der Chorda tympani zum Primordialskelett kann man nun keineswegs überschauen,
wenn man, wie Fuchs es tut, Salamandra sowie einige Reptilien- und Säugerembryonen
eimander gegenüber stellt. Die einzige Möglichkeit, die Morphologie dieses Nerven zu ver-
stehen, fand sich in der Feststellung seiner Eigenschaft als Hyoidbogennerv, welche in
der primären Autostylie der Notidaniden, nicht in der von Fuchs gelegentlich ange-
führten, längst als sekundär nachgewiesenen Hyostilie ihren primitivsten Ausdruck findet.
Unter neueren Untersuchern kam vor allem Drüner,?) gerade von den Urodelen ausgehend,
zu derselben Grundanschauung. Auch Drüner nennt die Chorda tympani einen Hyoid-
bogennerv und fügt hinzu, daß unter den Amphibien die Perennibranchiaten den primi-
tivsten Zustand der Chorda tympani zeigen; dieser wird von Drüner also ebenfalls an
der Beziehung dieses Nerven zu primordialen Skeletteilen gemessen. Hierbei
können die weiteren Beziehungen dieses Nerven zum primordialen Unterkiefer und Kiefer-
gelenk, welche als etwas Sekundäres anzusehen sind, an dieser Stelle unerörtert bleiben,
um so eher, als das Fuchssche Argument gerade die dorsale Nervenstrecke und ihr Ver-
hältnis zum Hyoidbogen und seinem Derivat im Auge hat. Die Bezeichnung „Hyoidbogen-
nerv“ kann doch wohl nur bedeuten, daß auch Drüner die Beziehungen dieses Nerven zu
seinem primordialen Skeletteil als feststehend und damit als brauchbaren Ausgangspunkt
zum Verständnis späteren Wechsels betrachtet. Aus Drüners Ausführungen geht ferner
aufs Deutlichste hervor, wie scharf er diese Beziehungen des Nerven von denjenigen zu
Deckknochen trennt, im Gegensatz zu Fuchs; wie ihm endlich die Perennibranchiaten in

1) H. Fuchs, Über die Homologie der Paukenhöhlen und das Verhältnis zwischen Nervenverlauf
und Skelett, Anat. Anz., Bd. 37, 1910. Von einer besonderen Erwiderung dieses bereits zitierten Artikels
habe ich absehen können, da derselbe für den aufmerksamen Leser einmal zahlreiche Erklärungen, Richtig-
stellungen und Zurückziehungen früherer Äußerungen des Autors enthält und anderseits an mehreren
Stellen das offene Eingeständnis, daß ich frühere Äußerungen des Autors über meine Ergebnisse miß-
verstehen mußte. Mein Artikel gegen Fuchs: Nochmals die Homologie der Paukenhöhle, Anat. Anz.,
3d. 37, 1910, in welchem ich gegen Fuchs’ unrichtige Zitate und Auslegungen meiner früheren Ergeb-
nisse protestierte, war also durchaus berechtigt.

2) L. Drüner, Über die Muskulatur des Visceralskeletts der Urodelen, Anat. Anz., Bd. 33, 1903, P.4533
(Fußnote) und 549. Hier sei gerade Drüner zitiert, weil ernicht aufdem Boden der Reichertschen Lehre steht.

dieser Erörterung maßgebend sind, nicht etwa Salamandra. Analoge Nachweise dauernd
fester Beziehungen zwischen Nerv und Primordialskelett sind ja allenthalben in großer
Zahl geführt worden, z. B. für die Nerven der Vagusgruppe u. a. und dienen seit langem
der vergleichenden morphologischen und entwicklungsgeschichtlichen Betrachtung dieser
Körpergegenden als unentbehrliche Grundlage.

Fuchs hat sich mir gegenüber auf Verlaufseigentümlichkeiten der Chorda tympani
berufen, die sich gerade nicht als konstant erwiesen haben, die eben nicht von dem primi-
tiven Verhältnis zwischen Nerv und Primordialskelett direkt abgeleitet werden können,
sondern die einerseits einen weitgehenden Schwund oder vollständige Umformung primor-
dialer Skeletteile in Anpassung an spätere Verhältnisse zur Voraussetzung haben, andererseits
nur auf einzelne Reptilienarten beschränkt erscheinen und auch bei diesen sehr wechselnd
auftreten. Es kann nicht bestritten werden, daß die Chorda tympani- bei allen Nicht-
säugern in der Hauptsache zunächst doch der Columella folgt. Das hat gerade wieder die
vorliegende Untersuchung bei Testudo graeca ergeben. * Die weiter peripher auftretenden
mannigfaltigen Beziehungen der Chorda tympani zu den suspensorio-stapedialen Brücken
mancher Urodelen, zu den mannigfachen extracolumellaren Bildungen mancher Sauropsiden
können also, weil allesekundärer Natur, mit dem primitiven Verhalten dieses Nerven zu
seinem zugehörigen primordialen Visceralbogen nicht auf eine Stufe gestellt werden.
Hier ist noch weit mehr, wie bei den verschiedenen Austrittsweisen mancher Nerven aus
dem Cranium, welche Fuchs außerdem anführt, doch erst zu prüfen, was sich alles am
Primordialskelett geändert hat, was noch als primordial, und was lediglich als spätere
Anpassung anzusehen ist. Im höchsten Maße trifft dies zu, wenn man in dem Hammer-
Ambosgelenk der Säuger das äußerst reduzierte und verlagerte Kiefergelenk der Nicht-
säuger sieht. Man wird sich in allen diesen Fällen doch zuerst fragen müssen, welche
Änderungen sich denn an den als primordial anzusehenden Skeletteilen vollzogen haben,
und hierbei wird der jeweilige Nervenverlauf unter anderen Kriterien als Wegweiser dienen
können. Die Vorfrage, ob und in welchem Sinne und Grade sekundäre Umformungen,
vielleicht Reduktionen primordialer Skeletteile vorangegangen sind, hat Fuchs auch bei
den anderen gegen mich angeführten Punkten übersehen,!) so bei seiner Beurteilung der
Austrittsweise der Nn. glossopharyngeus und hypoglossus aus dem Cranium. Weil das
Verhältnis der Nerven zum Primordialskelett auch in diesen Punkten ein festes ist, wird
eine Abweichung in der Austrittweise darauf schließen lassen, daß sich hier am Cranium
Änderungen vollzogen haben. Das ist aber gerade das Gegenteil von dem, was Fuchs aus
diesen Dingen gefolgert hat.

Gerade auch im Hinblick auf die hier erörterten Fragen über die Beziehungen der
Nerven zum Primordialskelett habe ich in letzter Zeit die Entwicklung des Visceral-
skelettes der Schildkröten zu Rate gezogen. In dem hier herausgegriffenen Beispiel sieht
man also eine ursprünglich fast einheitliche Anlage eines primordialen Hyoidbogens in
kürzester Zeit in mehrere Teile zerfallen, die einerseits teils in beschleunigtem "Tempo
weiter rückgebildet werden, sodaß die Kontinuität des Bogens auf große Strecken ganz auf-
gehoben wird, andererseits in Anpassung an abgeänderte spätere Funktionen eine Verlagerung
erfahren und nun, wie das eine Derivat, die Columella auris, an beiden Enden sekundäre

I) Es handelt sich hier um eine ganze Reihe Belege für das in der Fußnote (p. 40) Gesagte.

#7)

Beziehungen gewinnen und sich umformen. Die Chorda tympani verläuft zunächst parallel
mit dem dorsalen Rudiment ihres Bogens. Ihr Abschwenken oralwärts in den Bereich des
Kieferbogens findet bei T. graeca auch ontogenetisch durch die Lageveränderung der
Columella, die Umwandlung ihres distalen Endes nach Kontinuitätstrennung des Bogens,
den Schwund fast des gesamten Ventralteiles und endlich durch die Obliteration des größten
Teiles der ersten Schlundspalte eine vielfache und leicht verständliche Erklärung. Der
völlige Schwund oder die weitgehende Zersplitterung eines primordialen Skeletteiles, dessen
Rudimente nun ihrerseits wieder im Dienste einer neuen Funktion verlagert oder umgeformt
werden, sind u. a. die Umstände, welche nun gewissermaßen den Nerven frei werden lassen.
Aber gerade die erst jetzt unumgängliche Ablenkung einer sekundär ihrer primordialen
Skelettbeziehungen beraubten Nervenstrecke ist eben ein weiteres Zeugnis
für die während Bestehens dieses primordialen Skeletteiles festen Beziehungen.
Wenn aber nur noch ein Teil von zweien existiert, kann es kein Verhältnis zwischen zwei
Teilen mehr geben. Alle jene Änderungen können meines Erachtens überhaupt nur ver-
standen werden, wenn man den ursprünglichen Zustand festgestellt hat und im Auge behält.

Zieht man aus vorliegender Untersuchung die Endergebnisse, so lassen sich diese in
drei Hauptpunkten zusammenfassen:

1. Die anfangs streptostyle Anlage des Quadrates geht bald in Monimo-
stylie!) über; in Übereinstimmung damit verwachsen die beiden Unterkiefer-
hälften sehr frühzeitig miteinander. Der feste beißkräftige Kieferapparat
entsteht also schon zu Beginn der Öntogenese des Skelettes. Die Entwicklung
der Schildkröten führt in diesem Punkt demnach schon frühzeitig abseits
und leitet nicht zu Säugerzuständen hinüber.

2. Die Columella auris von Testudo graeca entsteht aus dem Dorsal-
abschnitt des Zungenbeinbogens.

3. Die Paukenhöhle dieser Schildkröte entsteht im direkten Anschluß an
die Existenz der ersten beiden Visceralspalten, und zwar deren Dorsalbezirke;
diese werden zu ihrem Aufbau verwendet.

Ersteres Resultat war im Hinblick auf die ganze Konfiguration des ausgebildeten
Schildkrötenschädels kaum anders zu erwarten. Auf die beiden folgenden Ergebnisse wiesen
bereits die Befunde der vergleichenden Anatomie, speziell Neurologie und die überwiegende
Mehrzahl der darauf hinzielenden ontogenetischen Untersuchungen hin; es war nur das eine
fraglich, ob sich die Vorgänge innerhalb der oft so unzuverlässigen Ontogenese in dieser
Klarheit verfolgen ließen. Von vornherein liegt der Gedanke nahe, daß ein Gebilde, wie der
schalleitende Apparat, aus bereits vorhandenem Visceralbogenmaterial hervorgehen, und daß
nicht erst nach Zugrundegehen dieses Materials eine von der Ohrkapsel ausgehende Neu-
bildung an seine Stelle treten wird. An dieser Auffassung vermag auch die Tatsache, daß

1) Die während Drucklegung dieser Ergebnisse erschienene erschöpfende Abhandlung von J. Versluys
über „Das Streptostylie-Problem und die Bewegungen im Schädel bei Sauropsiden“, Zool. Jahrb., Suppl. XV,
2. Bd., 1912 konnte hier leider nicht mehr berücksichtigt werden.

sich die Columella auris der Amphibien im Zusammenhang mit der Ohrkapsel entwickelt,
nicht viel zu ändern ist. Nimmt doch die ganze Ohrgegend besonders bei Urodelen früh-
zeitig etwas Starres an und macht im ausgebildeten Zustand stets einen mehr oder weniger
rudimentären Eindruck. Um so weniger wird man bei diesen Formen auf Einzelvorgänge
in der Ontogenese, auf Verschmelzungen oder Trennungen von Skeletteilen im Blastem-
oder Knorpelstadium allzu großes Gewicht legen dürfen. Wie unzuverlässig die Berück-
sichtigung ontogenetischer Befunde allein ist, hat die schon früher bei Reptilien bekannte,
in der vorliegenden Untersuchung über T. graeca wieder beobachtete anfängliche Ver-
schmelzung von Extracolumella und Quadrat gezeigt. Trotzdem wird niemand bestreiten
wollen, daß die beiden Skeletteile zwei verschiedenen Visceralbogen entstammen. Die Reduk-
tionsvorgänge an dem schalleitenden Apparat der Urodelen können weit zurückgehen, die
ontogenetische Selbständigkeit einzelner Skeletteile kann demgemäß frühzeitig aufgehoben
und somit der stammesgeschichtliche Hergang längst verschleiert worden sein.

Ebensowenig wird man von vornherein annehmen können, daß ein durch die ganze
Wirbeltierreihe mit der Mundhöhle in Zusammenhang stehendes Spaltensystem verschwinden
wird, um dann einer völlig neuen, sekundären Ausstülpung derselben Mundhöhle und in
derselben Richtung Platz zu machen. Es kommt nur darauf an, die Ontogenese, in welcher
gerade die für die phylogenetische Beurteilung entscheidenden morphologischen Vorgänge
doch oft ganz ausgefallen oder stark verwischt sind, auf eindeutigen Stadien gleichsam zu
ertappen, d. h. auf Stadien, die klar und einwandfrei von den Ascendenten
ererbt sind. Das ist bei Testudo graeca sowohl betreffs der Entwicklung des
schalleitenden Apparates, wie der Paukenhöhle gelungen, und das zu zeigen war
der Hauptzweck dieser Abhandlung.

Neben diesem Hauptergebnis sind in zweiter Linie emige Einzelresultate zu nennen,
welche der Diskussion einen ausgiebigen Spielraum lassen. Hierher gehören die Fragen
nach der genaueren Abgrenzung des Ursprungsgebietes der Paukenhöhle und
der Tube, nach der Herkunft der Extracolumella und des Trommelfells.

Es wurde nachgewiesen, daß die beiden ersten Schlundspalten Anteil an der Pauken-
bildung haben und zwar nur ihre Dorsalausrüstungen; von letzterem sind es vorwiegend
wieder die medialen Abschnitte, während die lateralen ganz zu Grunde gehen. Eine weiter-
gehende Durchführung der Ableitung ist schon deshalb unmöglich, weil beide Spalten ja
bis auf dünne Schläuche obliterieren, aus deren Kommunikation dann die eigentliche
Paukenhöhle hervorgeht. Dazu kommen dann die bei Schildkröten besonders komplizierten,
durch das Quadrat bedingten Lageveränderungen und späteren Umformungen. Form und
Ausdehnung der Pauke geben später einfach die der Quadrathöhlung wieder. Mit der
Frage nach der Herkunft der Paukenhöhle haben alle diese Einzelbeobachtungen aus der
späteren Ontogenese nichts mehr zu tun.

Gegenüber den Resultaten bei Eidechsen bedeutet der Nachweis der Beteiligung
auch der ersten Branchialspalte bei T. graeca etwas neues. Meine vergleichenden
Untersuchungen über die Innervation des Mittelohres ließen diese Beteiligung bereits
erwarten (l. c., p. 390/393). Bemerkenswert ist ferner noch, daß der Spalt zwischen ÖOhr-
kapsel und Quadrat bei T. graeca weder während der Ontogenese noch beim ausgebildeten
Tiere ein Lumen besitzt, von der eigentlichen Paukenhöhle also abgetrennt ist. Es ist
also nicht gerechtfertigt, zwei Paukenräume bei Schildkröten zu unterscheiden.

Die Tube, welche in frühen Stadien eine größere Länge besitzt, konnte mit Sicher-
heit auf den Rest der ersten Branchialspalte zurückgeführt werden. Diesen Nachweis
kann weder die veränderte Form, noch die Lage der definitiven Tube beeinflussen; beide
stehen ebenfalls unter dem Einfluß späterer Skelettveränderungen.

Die Extracolumella entsteht gleichfalls innerhalb des Visceralspaltenseptums, welches
den Hyoidbogen enthält, erscheint jedoch durch ihre Lage außerhalb des eigentlichen
Bogenbereiches, durch das stete Zurückbleiben hinter der Columella und den sehr späten
Übergang in die definitive Form als ein sekundärer Zuwachs, wie auch bei anderen Reptilien.

Das Trommelfell hat sich auch bei T. graeca als eine späte Bildung herausgestellt,
die nicht an die Lokalisation bestimmter Schlundspalten-Bezirke gebunden ist; es bildet
nicht die Verschlußmembran einer oder mehrerer Visceralspalten, sondern der summierten
Derivate zweier Spalten: der Paukenhöhle. Das Trommelfell entwickelt sich, soweit die
hier besonders unklare Ontogenese einen Schluß gestattet, teils aus dem Blastem der Extra-
columella, teils aus dem des Quadrats. Zu derselben Anschauung sind viele andere Autoren,
vor allem auch Gaupp!) gekommen, der die Trommelfellbildungen der verschiedenen Wirbel-
tierklassen schon 1898 als sekundäre Parallelbildungen, nicht als Homologa bezeichnet hat.

Das Entoglossum?) entsteht erst viel später, wie das ganze Hyobranchialskelett,
und durchaus unabhängig von diesem. Es entwickelt sich aus dem Bindegewebe ventral
und oral von der Spitze des Processus lingualis hyoidei etwa zur Zeit des Überganges des
Visceralskeletts in reifen Knorpel und wandelt sich direkt in Knorpelgewebe um.

Die Knorpelgenese im allgemeinen hat sich wieder als ein in vielen Einzelheiten
caenogenetischer Vorgang erwiesen, der ohne Vergleich mit ausgebildeten Formen keines-
wegs immer auf die Phylogenese übertragen werden kann. Die Entwicklung des Quadratum
enthält hierfür zahlreiche Belege.

!) E. Gaupp, ÖOntogenese und Phylogenese des schalleitenden Apparates bei den Wirbeltieren.
Erg. d. Anat. und Entwicklungsgesch. (Merkel-Bonnet), Bd. 8, 1898.

?) Zu demselben Ergebnis kam L. Nick bei Chelonia und Dermochelys in seiner umfassenden
Arbeit über das Kopfskelett im Dermochelys coriacea L. Zool. Jahrb., Bd. 33, 1912, die hier nicht mehr
eingehend berücksichtigt werden konnte.

Abh.d. math.-phys.Kl.XXV, 10. Abh. 8

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und Säugetiere, nebst einigen Betrachtungen über die Beziehungen zwischen Nerven und Skelett-
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wicklungslehre der Wirbeltiere, herausgegeben von O. Hertwig, Bd. III, Teil 2, 1905. N

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31.

©)
[59]

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Vol. I, Tokio 1886, V, 1891, VI, 1893, X, 1896.

. W. Moeller, Zur Kenntnis der Entwicklung des Gehörknöchelchens bei der Kreuzotter und der
Ringelnatter, nebst Bemerkungen zur Neurologie dieser Schlangen. Archiv für mikroskopische
Anatomie, Bd. 65, 1905.

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Anatomie, Bd. 69, 1907.

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leitender Apparat und Hirnnerven). Archiv für mikroskop. Anatomie, Bd. 57, 1900.

3. F. Siebenrock, Der Zungenbeinapparat und Kehlkopf samt Luftröhre von Testudo calearata (Schneid.).

Sitzungsber. d. Akad. d. Wissensch. zu Wien, Bd. 109, I, 1900.
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Abt. f. Anat., Bd. 12, 1398.
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. —, Das Streptostylie-Problem und die Bewegungen im Schädel bei Sauropsiden. Ebenda, Suppl. XV,
Bd. 2, 1912. (Nur Titel.)

Erklärung der Tafelfiguren.

Die Figuren 8—11 auf Tafel II, sowie alle Abbildungen auf den Tafeln IIT—VII verdanke ich dem
Kunstmaler Herrn Fritz Skell in München.

Tafel I.

Fig. 1. Embryo 34b, total. Vergr. 9:1. Es sind vier annähernd parallel verlaufende Visceralspalten
sichtbar (Hyomandibular- und 1—3 Branchialspalte). Der Ohrknopf existiert noch nicht.
Halsgegend noch ziemlich gestreckt. Rückenschildanlage erst angedeutet. Extremitäten
noch ungegliederte Stummel. Skelettblasteme mikroskopisch noch nicht abgrenzbar.

Fig. 2. Embryo 18, total. Vergr. 9:1. Halsgegend stärker gekrümmt. Unterkieferwülste sichtbar,
median noch nicht vereinigt. Hyomandibularspalte geschlossen. Beginnende Überlagerung
der I. Branchialspalte durch den vom Hyoidbogen kaudalwärts vorwachsenden „Kiemen-
deckel“. Darüber der Ohrknopf. Entwicklung des Rückenschildes und der Extremitäten
fortgeschritten.

Fig. 3. Embryo 36b, total. Vergr. 9:1. Während die Visceralspalten bereits fortgeschrittener sind,
wie auf Fie. 2, sind die Extremitätenanlagen noch weiter zurück.

Fig. 4. Embryo 79d, total. Vergr. 9:1. Halsgegend stärker gekrümmt; Visceralspalten geschlossen.
Kaudalrand des „Kiemendeekels“ noch sichtbar. Ohrknopf deutlich zweiteilig. Länge des
Rückenschildes 5,9 mm. Extremitätenenden ruderblattförmig verbreitert; noch keine Pha-
langenbildung. Mikroskopisch Skelett im Blastemstadium.

Fieg. 5 u. 6. Embryonen SOb und 90a, total. Vergr. 91/2:1. Geben die verschiedene Form des Ohr-
knopfes wieder; sonst wie Fig. 4. Länge des Rückenschildes 5,9 resp. 6,3 mm.

Tafel II.

Fig. 7. Embryo 19b, total. Vergr. 9:1. Visceralspalten bis auf die gemeinsame Öffnung unter dem
„Kiemendeckel“ geschlossen. Ohrknopf beginnt sich zu verflachen. Länge des Rücken-
schildes 6,1 mm. Extremitäten unverändert. Mikroskopisch Skelett im Vorknorpelstadium.

Fig. Ss. Kopf von Embryo 89c. Vergr. 9:1. Länge des Rückenschildes 7,9 mm. Visceralspalten völlig
geschlossen. An den Extremitäten deutliche Phalangenbildung. Großer stark vorspringender,
ungeteilter Ohrknopf; auf der Kuppe desselben eine leichte Einziehung. Bewegt nach
Öffnung des Eies bereits Kopf und Extremitäten. Mikroskopisch Skelett im Übergang zum
Jungknorpelstadium.

Fig. 9. Kopf von Embryo 113e. Vergr. 9:1. Länge des Rückenschildes ca. 9,5 mm. Ohrknopf ver-
schwunden; an seiner Stelle der nierenbeckenförmige Quadratkörper deutlich sichtbar.
Skelett im Jungknorpelstadium.

Fig. 10. Kopf von Embryo 50a. Vergr. 9:1. Nach Lundvall aufgehellt und mit Methylgrün gefärbt.
Besonders deutlich: Nierenbeckenform des Quadrats, Kiefergelenk und Meckelscher Knorpel.
Dasselbe Stadium, wie Fig. 9.

Fig. 11.: Embryo 50b, total. Vergr. 6:1. Kurz vor dem Ausschlüpfen.

ig. 19.

. 14.

a lker

Tafel III (Modelle).

Alle Modelle sind absichtlich ohne jede Retouche gezeichnet worden.

Modell der Visceralspalten und der Mundhöhle von Embryo 34b, in 100 facher Vergr. Nat. Gr.
Linke Seite von lateral und dorsal. Skelettblasteme noch nicht abgrenzbar, deshalb fort.
gelassen. Hyomandibularspalte nur im Dorsalbereich angelegt. 1—3 Branchialspalte ganz
sichtbar. Gefäße unvollständig, nur der Lage nach angedeutet.

Dasselbe Modell, wie in Fig. 1. Ausschnitt desselben von ventral, um den Recessus ventralis
und die vierte Branchialspalte zu zeigen.

Modell des Kieferbogens im Blastem- resp. Vorknorpelstadium. 100fache Vergr. Nat. Gr.
Rechte Seite von medial.

Tafel IV (Modelle).

Modell der Columella auris und der sie begrenzenden Visceralspalten bei Embryo 90a. Chondro-
blastemstadium. 100fache Vergr. Nat. Gr. Rechte Seite von dorsal gesehen. Die dorsal
gelegenen Gefäße und Öhrkapselteile (Crista parotica) abgetragen.

Die Columella auris von dem gleichen Modell allein; von kaudal und dorsal gesehen.

Dasselbe Modell von der Lateralseite. Blasteme des Quadrats, der Ohrkapsel; ferner die Vena
cap. lat. nur teilweise dargestellt. In das Ektoderm ist wieder ein Fenster geschnitten.
Das Muskelblastem des N. facialis mit dem R. hyomandibularis ist abgetragen, um die Lage
der drei Hyoidbogenteile (Columella auris, Interhyale und Ventralstück) zu zeigen.

Tafel V (Modelle).

Hyobranchialskelett im Chondroblastemstadium. 100fache Verg. Nat. Gr. Ventralansicht. Ekto-
derm im Bereich des Hyoidbogens und der VII-Muskulatur abgetragen. Quadratblastem
nur teilweise dargestellt.

Modell der Mittelohrgesend von Embryo 89c. 100fache Vergr. Nat. Gr. Übergang des Vor-
knorpels in Juneknorpel. Linke Seite von kaudal und ventral. Columella auris größtenteils
abgetragen, um die beiden Paukenschläuche (Visceraltaschenderivate) zu zeigen. Contour
der Columella punktiert.

Tafel VI (Modelle und Skeletteile).

(Die Figuren 22 u. 23, welche als Endstadium eigentlich auf Tafel VII gehören, mußten zwecks

ig. 20.

Ausnutzung des Raumes auf Tafel VI schon hier gebracht werden.)

Ergänzungsbild zu Fig. 19. Ausschnitt desselben Modells von oral und ventral, um den Pauken-
sack, die Kommunikation der beiden Schläuche vor der Columella auris zu zeigen.

Modell der Mittelohrgegend von Embryo 113c. 50fache Vergr. Nat. Gr. Linke Seite von ventral.
Jungknorpelstadium; dient zur Erklärung der Lage der Columella auris, des Paukensackes,
der Tube (= ventraler Paukenschlauch) und ihres Überganges in die Mundhöhle. Der dorsale
(orale) Paukenschlauch (vgl. Fig. 19) ist obliteriert.

Der schalleitende Apparat, Columella auris und Extracolumella einer erwachsenen Testudo graeca.
ca. 30fache Vergr.

Die Kiefergelenkkomponenten desselben Tieres zur Demonstration der Condylen und der Pfanne.
ca. 6fache Vergr.

{er}
[86)

Tafel VII (Modelle).

ig. 24. Modell der Mittelohrgegend von Embryo 113c. 50fache Vergr. Nat. Gr. Jungknorpelstadium.

Rechte Seite von außen. Dargestellt sind nur die knorpeligen Skeletteile und die Pauken-
höhle. Die Anlagen der Deckknochen sind fortgelassen. Schleimhaut der Paukenhöhle
etwas verdickt wiedergegeben.

.25. Modell der Mittelohrgegend von Embryo 113e. 50 fache Vergr. Nat. Gr. Linke Seite von außen

und etwas von unten. Stadium des reifen Knorpels; Deckknochen mit Ausnahme des Squa-
mosums weggelassen. Gibt die wichtigsten Gefüße und Nerven der Mittelohrgesend wieder.
R. palatinus VII nicht sichtbar. Meckelscher Knorpel unvollständig modelliert.

KOM 12T

LLIS4ELL

Quadrat

Cart. Mech.

Tafel

Fig. 10.

ll.

III Br. Sp.

Mundhöhlenboden

I Br. Sp.

F. Skell gez.

V. cap. lat.

II Br. Sp.
II Br. Sp.

Art. carot.

Hyom. Sp.
I+Il Br. Sp.

IV. Br. tasche

Fig. 13.

Tafel

IM.

Unt. Kief.

Tafel IV.

&
Quadrat SS
Sa
Su
STE
S
Proc. pteryg. S =
S S
quadr. N 8)
Q 25
S 'S
= SS
SS
Q DS
Ss Ss
Sun
2 ST
S SE
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Is y 8
Su SI
S S
Oo ES
BES S
SS S
u
Su
rt
Da
S

Chorda
tymp.

Quadrat

ER
S
S
=
uU

Ohrknopf

Ektod. (Schnittrand)

Extracol.

Hyom. Sp.

2% I Br. Sp.
R. comm. (Dors. Sp.)
IX—VI

F. Skell gez.

Ventral

Tafel V.

Extracol,

VH— Ektoderm
Mush,Ventralstück (Schnittrand)
Interhyale ‘d. Hyoidbog.
a 3 I Branch Sp.

II Branch. Sp.

JH Branch Sp.
Mundschleimhaut
(verdickt)

Aa.
branch.

S
Ventrali d
2

der /Mı

Cop ula

Branch. Bog.

Unt. Paukenschlauch (I Br. Sp.)

Extracol.

Ob. Paukenschlauch
(Hyom. sp.)

Schlundho

Skell gez.

Extracol

Quadrat
Paukensack

ventral. (kandal)
Paukenschlauch

(unvollst.)

Extracol.
(Insert. Teil)

10322:

Extracol.

Paukensack
Tube (I Br. Sp.)

Proc. art. quad.

Ohrkapsel Col. I Zbbg. Mundhöhle II Zbbg.

| F. Skell gez.

Cart. meck.

Tafel VI.

Tafel VII.
Ohrkapsel Proc. pteryg. quadr.

Proc.'art. guadr.

Col.

Squamos.

V. cap. lat.
Ohrkapsel

Unterkiefer (unvollst.)

| Chorda tymp. R. com. IX—VII sup.

Tube

Art. fac.
VII Art. car.

R. com. IX—VI inf.
Gel. IX V. jug.

F. Skell gez.

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(Aus dem Anatomischen Institut der Universität München; Direktor: Prof. Dr. Rückert)

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Akademische Buchdruckerei von F. Straub

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